锂离子电池(LiB)由正极、负极、电解液、隔膜等组成。将活性物质、导电剂、粘结剂等在有机溶剂中混合的浆体涂敷在金属膜(集流体)上,经干燥后形成电极。N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)是溶剂型浆体中使用的有机溶剂,尤其在正极的质量控制中,需要在干燥过程中检测正极中NMP的残留量。本文介绍了一种利用顶空法GC-FID简便分析锂离子电池NCM(镍钴锰三元材料)正极中残留NMP的方法。此外,还给出了利用GC-MS定性分析NCM正极中残留的其他溶剂的结果,以及对采用不同干燥工艺的五种正极中残留溶剂量的比较。
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西班牙马德里; albaorea@ucm.s(A.O.-S); soniica01@ucm.s(sc.-l); nalvado@uucm.s(N.-T。); palmart@ucm.s(P.-C。); silviarda@gmail.com(S.R.); egabicag@uucm.s(例如); magnendibo@sal.s(M.-E。); Sanitarias Sanitarias San Carlos(Idissc)。曼努埃尔(Manuel)。 ALVAREZLOPEZ@odachietza.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.安杜。奥地利Inssbruck 6020;单元。 alberto.oc.or.org弗朗西斯科约瑟(Franciscojose)。这是一个腰带机构。); mmlorent@pdi.ucm.s(M.L。);电话。: +34-913945034(G.V.)†这些作者与高级作者同样为本文做出了贡献。
◆关于研究内容Shimokawa Kohei,Tohoku大学金属材料研究所高级和进化研究部电话:022-215-2390电子邮件:Kohei.shimokawa.b7@tohoku.ac.ac.ac.ac.ac.ac.ac.jp教授,结构控制材料材料研究部,TOHOKU CORIPESS RESICATION,TOHIM RESICATION-METAR RESSICY nimr:0.02222222222内戈亚技术学院工程研究生院Frontier研究所U.Ac.JP教授电话:052-735-5189电子邮件:masanobu@nitech.ac.ac.ac.jp◆关于报告信息计划办公室公共关系团队,Tohoku大学金属材料研究所传真:022-215-2482电子邮件:pro-adm.tohoku.ac.jp计划和公共关系部,纳戈亚技术研究所电话:052-735-5647电子邮件:pr@adm.nitech.ac.ac.ac.ac.ac.ac.ac.ac.ac.ac.ac.jp公共关系部,日本科学和技术机构电话:03-5214-8404-14-32-14 33-22 .jp(关于JST业务)Oya Katsu,日本科学与技术局的未来创建研发促进部电话:03-3512-3543电子邮件:alca@jst.go.jp
锂离子电池因具有较高的能量密度和较长的循环寿命,被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大型储能装置中。目前,商业化锂离子电池主要采用循环稳定性高的插层型锂储能材料作为正极和负极材料。然而,插层型正极材料如LiFePO 4 、LiMnO 4 、LiCoO 2 等理论容量低(< 200 mAh·g−1),不能满足日益增长的高能量密度需求。以非插层型锂储能材料为代表的锂硫(Li-S)电池具有很高的能量密度(2600 W·h·kg−1),是目前商业化锂离子电池的8倍以上[1,2],被认为是最有前途的高能量密度二次电池之一。硫及其完全锂化状态的 Li 2 S 均可用作 Li-S 电池的活性正极材料。硫基复合正极应与锂金属或含锂负极结合。低电子和离子电导率是元素硫的固有特性,
由于阳离子无序金属氧化物限制了锂离子的扩散,导致其电化学性能较差,因此早期研究较少重视阳离子无序金属氧化物作为锂离子电池正极材料的研究。然而,一种新的无序岩盐 (DRX) 结构材料 Li 1.211 Mo 0.467 Cr 0.3 O 2 的发现,其在 0.05 C 时具有 > 260 mAh g − 1 的高容量,为这一新兴领域开辟了新的研究前景,并确立了 DRX 材料作为一种有前途的替代品的地位,与目前广泛使用的层状正极材料相比,它具有更广泛的过渡金属元素选择。DRX 材料的一些主要障碍包括阻碍锂离子扩散的𝜸-LiFeO 2 型阳离子短程有序性、不可逆氧损失和过渡金属溶解,这些也对适当的表征技术提出了挑战。人们已经采用了多种性能优化策略,包括氟掺入、高熵改性和表面涂层。本评论文章重点介绍表征技术的进步,以揭示锂离子扩散和DRX正极材料降解的潜在机制,以解决上述挑战,并为未来对此类材料的研究提供启发。
摘要:全球变暖的影响要求开发高效的新型电池。最有前途的电池之一是 Zn-O 2 电池,因为它们提供第二大的理论能量密度,具有相关的安全性和足够长的循环寿命,适合大规模使用。然而,它们的工业应用受到一系列障碍的阻碍,例如初始充电和放电循环后能量密度快速降低、阴极效率有限或放电和充电之间的过电位升高。这项工作重点是合成钛化合物作为 Zn-O 2 水性电池阴极催化剂及其表征。结果表明,在空气中 500 ◦ C 热处理期间消除有机模板后,表面积为 350 m 2 /g。进行了不同的热处理,调整不同的参数,例如 500 ◦ C 的中间处理或使用的气氛和最终温度。对于没有 500 ◦ C 中间温度步骤的样品,表面面积仍然很高。拉曼光谱研究证实了样品的氮化。SEM 和 XRD 显示大中孔隙率和氮的存在,电化学评估证实了该材料在氧反应还原 (ORR)/氧释放反应 (OER) 分析和 Zn-O 2 电池测试中的催化性能。
锌离子电池(ZIBs)因其成本低、安全性高、资源丰富等特点而受到广泛关注。然而,到目前为止,寻找具有高工作电位、优异电化学活性和良好结构稳定性的正极材料仍然存在挑战。为了应对这些挑战,人们广泛研究了微结构工程来调节正极材料的物理性质,从而提高了ZIBs的电化学性能。本文主要集中于各种ZIB正极材料的微结构工程的最新研究成果,包括成分和晶体结构选择、晶体缺陷工程、层间工程和形貌设计。进一步讨论了ZIB正极性能对水性电解质的依赖性。最后,提出了ZIB正极材料微结构工程的未来前景和挑战。旨在深入了解微结构工程对Zn 2 +的影响
摘要 本综述讨论了当前可充电铝电池(RAB)阳离子插层和转化型正极材料的研究现状。分析了Al 3+插层在氯铝酸离子液体和水系电解液中过渡金属氧化物、硫属化合物、MXene和普鲁士蓝类似物中的实验证据,以确定其真正的反应机理。Chevrel相硫化钼(Mo 6 S 8 )是唯一具有明确证据证明的RAB插层材料,讨论了对Mo 6 S 8中Al 3+插层机制的不同理解。对于转化型正极材料,重点讨论了金属硫属化合物的转化机理,以及氯铝酸离子液体电解质实现的独特的硫和硒的可逆氧化机理。还讨论了有机正极材料的反应机理。
消除正极材料中关键金属的使用可加速全球可充电锂离子电池的普及。有机正极材料完全来自地球上丰富的元素,原则上是理想的替代品,但由于导电性差、实际存储容量低或循环性差,尚未对无机正极构成挑战。在这里,我们描述了一种层状有机电极材料,其高电导率、高存储容量和完全不溶性使锂离子可以可逆地嵌入,使其能够在电极层面上在所有相关指标上与无机基锂离子电池正极竞争。我们优化的正极可存储 306 mAh g –1 正极,能量密度为 765 Wh kg –1 正极,高于大多数钴基正极,并且可以在短短六分钟内完成充放电。这些结果证明了可持续有机电极材料在实际电池中的操作竞争力。