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从实验室到制造线 - addi
锂离子电池（LIB）促进了向更可持续的能源模型的过渡。矛盾的是，当前的高能量阴极使用有机溶剂对环境有害的有机溶剂进行工业处理。在这项工作中，Lini 0.6 MN 0.2 CO 0.2 O 2（NMC622）高能阴极电极在实验室尺度上制备了更环保的水性途径。在制备电极（例如干燥温度，干燥空气或pH缓冲的）方面进行了几个步骤，以增强水上处理的电极的质量。之后，将在实验室尺度开发的食谱上升到半工业电极涂料线，以分析开发的加工条件的生存能力到现实的电极制造环境中。使用基于石墨的阳极作为反电极在全硬币细胞中测试所获得的电极。有趣的是，基于水上加工电极的细胞的循环性能高于有机加工的电极。可以证明，在电化学性能中，可以在环保，更便宜且可实施的电极处理方法上生产高能密度LIB的电极。©2023作者。由IOP Publishing Limited代表电化学学会出版。要获得商业重复使用的许可，请发送电子邮件至permissions@ioppublishing.org。[doi：10.1149/1945-7111/acb10d]这是根据创意共享属性的条款分发的一篇开放访问文章，非商业无衍生物4.0许可（CC BY- NC-ND，http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nc-nd/4.0/），如果没有任何原始的工作，则可以在任何原始工作中更改，从而允许在任何媒介中进行过重用，分发，并不更改。
全电池 LNMO 与 Si/石墨中锂离子电池电解质的 XPS 研究
摘要：对两种不同类型的电解质（共溶剂和多盐）进行了测试，以用于高压 LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 || Si/石墨全电池，并与含碳酸盐的标准 LiPF 6 电解质（基线）进行了比较。在电池的使用寿命内对阳极和阴极进行原位事后 XPS 分析表明，基线电解质的 SEI 和 CEI 不断增长。在共溶剂电解质中循环的电池表现出相对较厚且长期稳定的 CEI（在 LNMO 上），而确定在 Si/石墨上形成了缓慢增长的 SEI。多盐电解质提供更多富含无机物的 SEI/CEI，同时也形成了本研究中观察到的最薄的 SEI/CEI。在基线电解质电池中发现了串扰，其中在阴极上检测到 Si，在阳极上检测到 Mn。观察发现，多盐电解质和共溶剂电解质均能显著减少这种串扰，其中共溶剂最有效。此外，多盐电解质主要在使用寿命末期检测到铝腐蚀，其中阳极和阴极上均有铝。虽然共溶剂电解质在限制串扰方面提供了更优越的界面性能，但多盐电解质提供了最佳的整体性能，这表明界面厚度比串扰发挥了更好的作用。结合它们的电化学循环性能，结果表明多盐电解质为高压电池提供了更好的电极长期钝化。关键词：LNMO-Si/石墨电池、固体电解质界面、SEI、阴极电解质界面、CEI、表面分析、离子液体电解质
扩展的石墨，用硼掺杂用于高容量和稳定铝离子电池的阴极材料
该电池系统中的石墨电极在66 mA g -1的电流密度下显示出70 mA H G -1的可逆特异性c。7随后，带有离子液体电解质的铝离子电池已受到广泛关注。为了增强该系统中铝离子电池的能量密度，研究人员主要致力于搜索具有高压平台，高可逆能力和良好循环稳定性的阴极材料。近年来，包括金属suldes在内的各种材料（MOS 2，8 CO 3 S 4（参考9），金属氧化物（Co 3 O 4，10 SNO 2，11 Tio 2（参考12），金属磷酸盐和磷酸盐（Cu 3 P，13 Co 3 PO 4（参考14），导电聚合物（PANI），15个碳材料（碳纸），16个和基于石墨的材料17,18已被广泛研究为用于铝离子电池的阴极材料。在这些材料中，基于石墨的材料已被广泛研究，因为它们的最高电压高原在2 V vs. Al/Al 3+和稳定的循环性能。但是，石墨的相对较低的特定能力限制了其商业应用。为了提高石墨的特定能力，研究人员主要集中于建造具有高表面积的特殊形态，并引入了多个缺陷和纳米级空隙。例如，Zhang等人。合成的聚噻吩/石墨复合材料，其具有较大表面的层状结构可容纳氯铝酸酯（ALCL 4-）。19在1000 mA g -1的电流密度下，其特征容量达到113 mA h g -1。另外，Lee等人。制备的酸处理的膨胀石墨（AEG）和碱蚀刻石墨（beg），它们具有涡轮结构和无序结构，
循环经济中热能储存的可持续评估框架
可以推广循环经济作为支持可再生能源系统可持续市场地位的解决方案。要设计一个循环和可持续的系统，需要一种结构化的方法。本研究开发了一个可持续循环系统设计（SCSD）的方法框架，旨在从可持续的角度评估热能存储（TES）技术。为此，提供了一个综合指标，即环境可持续性和循环性指标（ESC）。该指标结合了通过进行生命周期评估对TES系统的环境影响和使用产品级材料循环性指标（MCI）的循环性能。所开发的方法应用于使用熔盐作为聚光太阳能发电厂一部分的高温TES的案例研究。SCSD通过提出不同的生态情景来分析最相关的过程，包括提高回收率（适度情景）、提高再利用率（中等情景）以及两者结合（乐观情景）。循环性分析表明，在适度、中等和乐观情景下，MCI 分别从当前情况下的 20.6% 变为 30.3%、38.6% 和 46.4%。因此，乐观情景显示出最具环境可持续性和循环性的情景，ESC 为 7.89%，而适度和中等情景的 ESC 分别为 1.20% 和 2.16%。循环和 ESC 大幅改善的主要障碍是系统中不可回收的熔盐占比很高，因此，任何改善该系统循环和环境效益的努力都可以通过使用更环保的替代材料来实现。研究得出结论，应在初始设计时寻求再利用和回收的整合，以实现更环保和循环的结果。© 2021 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议 ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放获取的文章。
电解质溶剂的分子设计可实现能量...
锂离子电池对社会产生了巨大影响，最近获得了诺贝尔化学奖 1、2。经过几十年的商业化，锂离子电池正迅速接近其能量密度的理论极限，从而推动了锂金属化学的复兴 3-6。然而，锂金属电池的推广应用受到其循环寿命较短的困扰 4、5。锂金属和电解质之间无法控制的副反应形成化学不稳定、机械易碎的固体电解质界面相 (SEI)。SEI 在循环过程中容易破裂，导致树枝状生长、“死锂”形成和不可逆的锂库存损失 4。电解质工程可以调整 SEI 结构和化学性质，使其成为实现锂金属负极的关键且实用的方法 7、8。对于一种有前景的电解质，必须同时满足几个关键要求 9 – 11 ：（1）始终如一的高库仑效率（CE）以最大限度地减少锂的损失，包括在初始循环中，（2）在贫电解质和有限过量锂条件下的功能性以实现最大比能量，（3）对高压正极的氧化稳定性，（4）合理的低盐浓度以实现成本效益和（5）高沸点和不可燃性以确保安全性和可加工性。电解质工程方面的最新研究提高了锂金属电池的循环性，包括盐添加剂优化 12 、溶剂比例修改 13 、 14 和液化气电解质 15 。特别是，高浓度电解质 16、17 和局部高浓度电解质 11、18 – 22 被认为是最有效的方法。高浓度电解质成功减少了 Li + 溶剂化结构中的游离溶剂分子，从而形成了以无机为主的 SEI 和更好的锂循环性能。整个系列
IAPME研讨会
抽象锂硫（LI-S）电池是最有希望的下一代高能密度二级电池之一。然而，在循环过程中，诸如航天飞机效应，缓慢的反应动力学和锂树突生长等问题所阻碍了它们的实际应用。本报告着重于高能密度LI-S电池所需的关键材料和设备设计。它通过检查催化剂表面的电子结构来提出了阴极催化剂的合理设计。具体而言，它引入了过渡金属催化剂的D轨道和锂多硫化物的P-轨道之间的杂交概念，这些锂多硫化物可以用作筛选Li-Scowers单原子催化剂的描述符。机器学习被用来开发一个可以有效筛选过渡金属化合物催化剂的二进制描述符，从而阐明了LI-S催化中的电子和结构效应。提出了一种普遍的策略来调整催化剂的旋转和轨道拓扑。该报告还探讨了LI-S电池催化剂中随时间推移的不同轨道杂交之间的过渡。为了解决锂树突的不受控制的生长以及相关的安全风险，在共同调节的质量和电荷运输下，Li-S阴极与阳极之间的耦合机制被揭露，从而指导电极结构的合理设计。提出了基于分层结构的人造固体电解质相（SEI）层，以稳定锂金属阳极并防止树突形成。另外，通过调整电解质的溶剂化结构，可以实现SEI层的分子级控制，从而导致锂金属阳极的稳定循环。建立在这个基础上，已经制定了制备高硫载电极的系统策略。该报告研究了LI-S完整细胞的构建，分析了关键技术和过程参数如何影响Li-S袋细胞的电荷分离和循环性能。优化这些参数后，小袋单元的能量密度超过400 WHkg⁻。
适用于 4 和 5 V 级固态锂金属电池的高氧化稳定性聚合离子液体基聚合物电解质
然而，大多数固体电解质的电化学稳定窗口通常不够宽，无法实现锂金属与达到如此高能量密度所需的 4 V 级正极的稳定循环。[11–13] 相反，如果没有形成钝化界面，大多数固体电解质往往会在与锂金属的界面处发生化学或电化学还原和/或在与正极的界面处氧化，导致循环性能差和循环寿命短。[14,15] 此外，锂金属阳极在充电时容易形成所谓的锂金属枝晶，枝晶会渗透到固体电解质中并导致电池短路。电池放电时，在锂金属和固体电解质之间的界面处形成的空隙会导致电流收缩，并被证明会促进枝晶的形成。[16–20] 因此，固体电解质不仅需要与锂金属和正极形成稳定的界面，还必须能够稳定地电镀和剥离锂金属。与无机固体电解质相比，聚合物固体电解质通常更柔韧，在循环过程中能够与电极保持更紧密的接触，从而减轻了锂金属和固体电解质界面处空隙的形成。然而，较低的室温离子电导率和较窄的电化学稳定窗口阻碍了它们的应用。[21–23] 在聚合物固体电解质中加入增塑剂有助于提高室温下的离子电导率，同时保持聚合物的柔韧性。[24–26] 聚合物基质，包括聚环氧乙烷 (PEO)、[26–29] 聚丙烯腈 (PAN)、[30,31] 聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、[32,33] 和聚偏氟乙烯-共-六氟丙烯 (PVDF-HFP) [34–37] 和增塑剂，如碳酸盐 [38–40]
利用 Mn 3 O 4 八面体制备的 Si 掺杂 LiMn 2 O 4 正极材料及其对 LiBs 电化学性能的增强 朱干 1，秦明泽 1，
使用 Mn3O4 八面体制备的 Si 掺杂 LiMn2O4 正极材料增强的 LiBs 电化学性能 朱甘 1、秦明泽 1、吴婷婷*、赵孟远、沈燕生、周宇、苏悦、刘云航、郭美梅、李永峰、赵洪远 * 河南科技学院机电工程学院先进材料与电化学技术研究中心，新乡 453003，中国 * 电子邮件：wtingtingwu@163.com (T. Wu)，hongyuanzhao@126.com (H. Zhao) 收到：2022 年 3 月 8 日/接受：2022 年 3 月 28 日/发表：2022 年 4 月 5 日 我们提出了一种 Si 掺杂和八面体形貌的共同改性策略来提高 LiMn2O4 的电化学性能。以Mn3O4八面体为锰前驱体,SiO2纳米粒子为硅掺杂剂,采用高温固相法制备了Si掺杂的LiMn2O4样品(LiSi0.05Mn1.95O4八面体)。XRD和SEM表征结果表明,Si4+离子的引入对LiMn2O4固有的尖晶石结构没有产生实质性影响,LiSi0.05Mn1.95O4八面体呈现出相对均匀的粒径分布。在1.0C循环下,LiSi0.05Mn1.95O4八面体比未掺杂的LiMn2O4表现出更高的初始可逆容量。经过 100 次循环后，LiSi 0.05 Mn 1.95 O 4 八面体表现出更好的循环稳定性，容量保持率高达 94.7%。此外，LiSi 0.05 Mn 1.95 O 4 八面体表现出良好的倍率性能和高温循环性能。如此好的电化学性能与 Si 掺杂和八面体形貌的协同改性有很大关系。关键词：LiMn 2 O 4 ；硅掺杂；八面体形貌；Mn 3 O 4 八面体；电化学性能 1. 引言
科学项目
朝着优化钠基全固态电池的制造工艺并通过透射原位 X 射线衍射进行表征的方向发展实验室 Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides - LRCS 实验室主任 Mathieu Morcrette 地址，国家 15 rue Beaudelocque 80000 Amiens, FRANCE www 链接 https://www.lrcs.u-picardie.fr/ 博士论文导师 Vincent Seznec 和 Jean-Noel Chotard 电话 +33322825331 电子邮件 Vincent.seznec@u-picardie.fr jean-noel.chotard@u-picardie.fr 科学项目：全固态电池 (ASSB) 被视为下一代储能系统，与传统的 LIB 或 NIB 相比具有多种优势。 ASSB 通过用在很宽的工作温度范围内都很稳定的固体电解质 (SE) 替代高度易燃的液体有机电解质，解决了爆炸风险。此外，它们可能使用锂或钠金属作为负极，从而增加系统的能量密度 1 。尽管 ASSB 可能带来好处，但在这种技术进入市场之前，必须克服几个问题。首先，必须达到与液体电解质相当的高离子电导率。其次，与液体电解质不同，SE 不能完全浸渍电极界面，这意味着离子渗透效率较低。这会导致高界面电阻，从而降低循环性能和稳定性。第三，由于循环过程中体积的连续变化而产生的机械应变会导致与活性材料失去接触，并最终完全脱离 1 。在此背景下，使用 NaSICON 型固体电解质（如 Na 3+x Zr 2 Si 2+x P 1-x O 12）的 Na 基全固态电池（Na-ASSB）引起了人们的极大兴趣，因为：i）可以使用钠金属作为阳极和不同的阴极材料来构建完整的 Na-ASSB 电池单元 2，ii）NaSICON 固体电解质的电导率在室温下在 3-5.10 -3 S/cm 范围内 3,4。iii) 基于 NaSICON 的 Na-ASSB 已开始提供合理的性能。5 得益于 NaSICON 材料的这些非常好的性能，我们打算实现两个主要目标：
RSC Advances
由未基因的活性成分，BAO和同事引起的不受欢迎的免疫反应设计了完全可生物降解的半导体聚合物，用于瞬态电子产品，通过将可逆的酸氨基氨基键键合成二甲苯吡咯洛洛 - 吡咯 - 基于吡咯 - 基于基于pymine的聚合物的抗二吡罗洛 - 吡咯的聚合物，在该聚合物中，在该蛋白水解中。14,15他们进一步研究了侧链对不同溶剂的降解寿命的影响。16然而，沿聚合物主链的水解裂解化学代表了在共轭长度的主要挑战中，即储能容量。更重要的是，这些共轭聚合物的低电导率显着限制了电池中的实际应用，在这些电池中，非常需要快速的再拨动稳定性和高循环稳定性。迫切需要一种具有完整生物降解和高循环稳定性的合理定制的可生物降解的导电聚合物，以实现可生物降解的可充电电池。在这里，我们通过采用生物吸附化学提出了一种生物相容性的，完全侵蚀的PEDOT衍生化学（图1）通过化学和电化学途径。用磺酸盐和羧基的PEDOT共价束缚，赋予聚合物具有水的溶解度和湿加工能力。17为了控制生物侵蚀速率，将乙醚间隔物与酸基团相关，以降低水溶性。19电聚合lm，消除了对导电添加剂的需求，与Zn阳极相结合时，可以提供高容量，出色的速率和循环性能。18与聚合物主链的水解切解连接相比，可电离和/或可水解的羧酸吊坠的侧链工程同时允许储存和调节磁性动力学动力学，而不会损害电子特性。该电池通过一系列代谢和水解反应在体内完全消失，其生物相容性通过活细胞成像和组织学分析证明。这项工作为生物相容性且完全可侵蚀的导电聚合物的分子工程提供了新的途径，以提供船上的能源供应。