图S2。 使用TGC方法量化容量使用和容量损失。 SEI形成被定量显示为第一个周期中容量损失的主要成分。 使用1 M NAPF 6在不同的溶剂中显示了容量使用率(可逆Na 0,未反应金属Na 0和SEI Na +)和容量损耗(未反应金属Na 0和Sei Na +);基于碳酸盐和基于醚的基于碳酸盐,(c-d)使用1 m的基于碳酸盐的溶剂中的不同盐; EC:DMC(1:1 vol%)和基于以太的溶剂; DME。 Na || Al细胞以0.5 mA/cm 2的镀金1 mAh/cm 2,然后在0.5 mA/cm 2下剥离至1V。图S2。使用TGC方法量化容量使用和容量损失。SEI形成被定量显示为第一个周期中容量损失的主要成分。使用1 M NAPF 6在不同的溶剂中显示了容量使用率(可逆Na 0,未反应金属Na 0和SEI Na +)和容量损耗(未反应金属Na 0和Sei Na +);基于碳酸盐和基于醚的基于碳酸盐,(c-d)使用1 m的基于碳酸盐的溶剂中的不同盐; EC:DMC(1:1 vol%)和基于以太的溶剂; DME。Na || Al细胞以0.5 mA/cm 2的镀金1 mAh/cm 2,然后在0.5 mA/cm 2下剥离至1V。
•超细胞机制o电气(保险丝,断路器等)- 防止电气传播,但不能解决源o热o热(不充实的涂层,相变材料,热分离器等)- 体重和体积处罚,主要是由于导致缓慢的导时尺度,可能干扰热管理系统(TMS)o抑制燃料(水溶液) - 需要激活诸如热量插头之类的概念,太慢以防止模块的传播
这些高能电池材料(包括高NI NMC和LI金属)被广泛接受为长期射程EV车辆,无人机和航空航天应用所需的下一步更改。随着LI电池市场的增加,对于实现所需性能所需的下一代材料的市场也会增加。现有的公司当前提供电解质,分离器材料和粘合剂的现有公司将从改善细胞性能的材料开发中受益。此外,新玩家也有一个很好的机会进入市场,因为新产品将是必要的,以解决下一代电池的要求,例如更高的温度性能,更高的可持续性和提高的回收能力。本报告总结了电解质系统中的艺术状况,并披露了一些目前需要解决的差距,以提高能量密度,安全性和可持续性。
摘要是元素周期表中的特殊元素,氟气体具有2.87 V与F-的最高标准电极电位,而氟原子具有最大的电负性。从著名特性中受益,氟在锂离子电池(LIB)和钠离子电池(SIB)的开发中起着重要作用。在阴极材料中,高电负性渲染增强了过渡金属氟键的离子特征,并且在电解质中的工作电位相应高;氟化电解质具有良好的抗氧化能力和耐火能力,可以显着提高电池的热安全性。在电极 - 电解质界面上,富含氟的无机成分(例如LIF和NAF)对于在阳极上形成坚固且稳定的固体电解质界面至关重要。尽管在氟阴极,电解质和接口方面取得了显着的进步,但仍然缺乏对氟化物在LIBS和SIBS中的功能的全面了解。因此,本综述简要概述了基于氟的电极,电解质和接口的最新进展,并突出了组成,特性和功能之间的相关性,以揭示Libs和Sibs中的氟化学。本综述将为氟主导的高性能电极材料,功能化电解质和合并界面的有理设计和针对性调节提供指导。
Jiangtao Hu 1 , Hongbin Wang 1 , ∗ , Biwei Xiao 2 , ∗ , Pei Liu 1 , Tao Huang 1 , Yongliang Li 1 , Xiangzhong Ren 1 , Qianling Zhang 1 , ∗ , Jianhong Liu 1 , ∗ , Xiaoping Ouyang 3 and Xueliang Sun 4 , 5 , ∗ 1 Graphene Composite Research Center, College of深圳大学化学与环境工程,深圳518060,中国; 2 Grinm(广东)高级材料与技术研究所,佛山528051,中国; 3西安格坦大学材料科学与工程学院,中国411105; 4西安大略大学机械与材料工程系,安大略省N6A 5B9,加拿大和5东部高级研究所,东部技术研究院,宁波315020,中国
世界面临紧迫的需求,以减少碳排放并从化石燃料过渡。可再生能源源(例如太阳能)因其提供清洁,丰富和可持续性的能力而引起了极大的关注。太阳能电池,通常称为光伏电池,是利用太阳的力量并将其转化为电力的核心。这些细胞处于物理学,材料科学和至关重要的化学的交集。在其核心上,一个SO-LAR电池是一种旨在通过光伏效应吸收阳光并将其转化为电能的装置。太阳能电池中与化学相关的关键组件和过程包括:半导体材料是太阳能电池的核心。它们从阳光中吸收光子,形成电子孔对。了解这些材料的电子带结构和培养物对于优化它们的表现至关重要。一旦被阳光激发,必须将电子和孔通过材料有效地分离并有效地运输,以产生电流。这个过程在很大程度上依赖于半导体的化学和物理性质。表面处理,例如钝化层和反射涂层,用于改善半导体和周围环境之间的界面。这些涂层是通过化学过程制定的,以吸收光吸收并减少能量损失。inten-
b“ libs [18]以及钠离子电池中的dess。[19]先前,由钠二(三氟甲磺酰基)酰亚胺(NATFSI)和N-甲基乙酰酰胺(NMA)组成的DES组成的Eutectic摩尔比1:6,这在这项研究中也被证明是可行的电子,用于多个可行的电子电脑,用于多聚体。 (2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基 - 氧基丙烯酸酯)(PTMA)电极。[20]但是,据我们所知,这些溶剂尚未与聚合物电极配对,用于构建全有机储能系统。对基于有机电池的研究大约在45年前开始,[21,22],但很快就停止了。[23]发现高容量聚合物(例如PTMA)[24]与相对较高的放电电压配对,再次激发了对有机电极材料的兴趣,从而产生了各种储能应用。[25 \ XE2 \ x80 \ x9331]今天,PTMA是最突出的基于自由基的氧化还原活性聚合物之一。它用作阳性电极,含有稳定的硝氧基自由基,称为2,2,6,6-四甲基哌啶基N-氧基(tempo)。这个自由基具有出色的电化学特性和所需的稳定性。[32] PTMA首先在锂有机电池中使用,平均排放电压为3.5 V,排放能力为77 MAHG 1。[24]本研究中全有机全电池的负电极是基于VIologen的聚合物,该聚合物在其原始状态下包含双阳性电荷的阳离子,在进行了两个单电子传输步骤后,该阳离子在其原始状态下,将其简化为中性物种。[5]在这种情况下,我们使用了交联的聚合物聚(N - (4-乙烯基苯甲酰苯)-N'-Methylviologen)(X-PVBV 2 +),以阻止溶剂中的溶解。[33] PTMA作为正和X-PVBV 2 +作为负电极的组合会导致在阴离子摇椅构型中运行的全有机电池,这是一种可以用有机电极材料实现的稀有细胞类型。[34]与阳离子摇摆椅或双离子电池相比,仅将阴离子用作电荷载体。此类阴离子摇摆椅全有机细胞的其他报道也将基于Viologen的化合物作为负电性化合物,均以水性[35 \ xe2 \ x80 \ x9338]和非含电解质的水性和非高性电解质,[39 \ xe2 \ xe2 \ x80 \ x80 \ x93341]
要求概况 • 近年来,对充电电池寿命的要求不断提高,这是减少生产电池资源的关键因素。例如,电动汽车 (EV) 电池的使用寿命至少为 10 年。此外,根据欧盟绿色协议和新的欧盟电池法规,此类电池的“二次用途”是固定式电能存储。由于使用了 PFAS,某些类型的电池的使用寿命长达 25 年,例如用于工业应用的一次锂电池。 • 除少数例外,电池中使用的 PFAS 属于氟聚合物类,与其他 PFAS 类相比,它们无毒且对环境的危害小得多。氟聚合物具有独特的性能组合,这些性能对于最先进电池的高性能、耐用性和安全性至关重要。有关这些属性的详细信息,请参阅“PFAS 在电池中的用途”一章。
可以富集各种类型的电活性微生物,形成降低电荷转移耐药性的生物心理,从而加速电子在微生物燃料电池中具有高氧化还原电势的重金属离子。微生物作为生物大道上的生物催化剂可以减少重金属还原所需的能量,从而使生物学能够实现较低的还原性发作潜力。因此,当这种重金属取代氧气(如电子受体)时,重金属的价状态和形态在生物学的还原作用下变化,从而意识到重金属废水的高效处理。这项研究回顾了生物疗法的微生物群落的机制,主要影响因子(例如电极材料,重金属的初始浓度,pH和电极电位的初始浓度),并讨论了生物降压物中的电分布以及微生物电极和重金属(电子受体(电子受体)之间的竞争)。生物心降低重金属还原中的电化学过电势,从而允许使用更多的电子。我们的研究将提高对生物座电子传输机制的科学理解,并为使用生物座净化重金属废水提供理论支持。
将固态电池(SSB)解构为物理分离的阴极和固体电解质颗粒,与回收材料的阴极和分离器的再制造也保持密集。为了应对这一挑战,我们设计了超分子有机离子(猎户座)电解质,它们是电池运行温度下的粘弹性固体( - 40°至45°C),但粘弹性液体是100°C以上的粘弹性液体,这既可以使高品质的SSB的制造和恢复生命的生命。SSB与Li金属阳极以及LFP或NMC阴极一起使用猎户座电解质,用于45°C的周期,容量较小,容量较小,容量较小。使用低温溶剂工艺,我们从电解质中分离了阴极,并证明翻新的细胞恢复了其初始容量的90%,并以另外的100个循环维持,其第二寿命的能力保留了84%。
