有机电解质的毒性、可燃性和腐蚀性构成了巨大的威胁。2 在这方面,基于水系电解质的 EES 设备例如水系超级电容器、3 水系锌电池(锌离子电池、锌碱性电池和锌空气电池)和水系碱金属离子电池已经成为研究热点。4 – 7 这些水系系统具有高安全性、优异的倍率性能和易于组装的特点,使其成为未来便携式 EES 的理想选择。电极材料是所有 EES 设备中必不可少的组成部分;因此,人们一直致力于付出巨大的努力来定制其创新的结构和成分设计。在水性电解质中,阳离子通常表现为水合形式,例如[Na(H2O)6]+、[K(H2O)8]+、[Mg(H2O)6]2+和[Al(H2O)6]3+,与有机电解质相比,其水合离子半径较大。8,9 与此相符的是,探索具有扩大层间距以实现离子快速插入的先进材料是非常可取的,特别是对于
摘要:全稳态电池将成为下一代电池,比当前传统的锂离子电池提供了改进的性能和安全性。玻璃陶瓷LI 2 S-P 2 S 5固态硫化物电解质是有前途的竞争者,可以实现具有特殊离子电导率的全固态电池,其速度为10-2 s cm-1。用于合成硫化物固体电解质的固态加工技术在能量和消耗性上是有能量的。但是,提出的解决方案处理技术提供了更快,更低的温度过程,使其可扩展。硫化物固体电解质的基础溶液加工的化学分配仍未得到充分了解。这篇简短的评论突出了当前研究对基于溶液的悬浮液合成处理技术的关键方面,其中2 s-p 2 S 5硫化物固体电解质讨论了前体的静态图,溶剂的选择性,反应条件,化学杂质和粒子形态,并促进溶液处理溶液固体溶液的固定型固体溶液的意图,以实现氧化溶液的粒子形态。
传统的烧结技术需要很长的加工时间——炉子需要几个小时才能加热,然后再花几个小时来“烘烤”陶瓷材料——这在固态电池电解质的开发中尤其成问题。替代烧结技术(如微波辅助烧结、放电等离子烧结和闪光烧结)因各种原因而受到限制,通常是因为它们是特定于材料的和/或昂贵的。
使用高剪切模量的固体电解质被认为是抑制锂枝晶形成并同时保证电池高安全性的最有前途的方法。[9] 尽管在提高固体电解质的高离子电导率方面取得了重大进展,但固态电池在实际工业条件下,特别是高功率系统下的运行尚未实现。[10] 一旦施加的电流密度超过某个值(该值被定义为临界电流密度),锂丝(或锂枝晶)通过固体电解质的扩展将引发电池故障。[11] 当锂丝连接阳极和阴极时,锂丝的生长会导致界面物理接触失败、固体电解质机械性能下降,甚至导致电池短路。 [12] 各种固体电解质均已报道了此类失效过程,包括石榴石 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO)、[13] 非晶态 70Li 2 S-30P 2 S 5 玻璃、[14] 银锗矿 (Li 6 PS 5 Cl) [15] 和钠超离子导体类型(NASICON,例如 Li 1 + x Al x Ge 2 − x (PO 4 ) 3 )。[16]
使用非有机电解质的水锌离子电池(Azibs),主要是由于其低成本,环境友好性和内在安全性引起了持续的兴趣。然而,锌离子电池遇到了一系列严重的挑战,包括在阳极处的氢进化作用(她),表面钝化,树突形成以及有限的工作电压和相对较低的能量密度。这些因素均受到电解质中H的浓度的影响(即pH)及其在循环过程中的波动。迄今为止,仍然缺乏对电解质的pH值与Azibs所面临的挑战之间相关性的系统评估,对pH的重点审查如何影响Azibs的电化学性能,或者对可用于提高细胞效率的策略的任何集中讨论。在这篇综述中,我们强调了电解质pH和Azibs挑战之间的牢固相关性,并详细介绍了近年来与电解质添加剂,分离器修饰,界面保护层和电池系统设计有关的研究进度,并特别关注与pH控制相关的调节机制。在此基础上,我们建议未来的研究重点,并为阿齐布斯的前进发展提出建议。
tlantic Storm Isha吹过比利时的Sint-Truiden,这是一个距布鲁塞尔65公里的小镇,以及电池启动型独地的总部 - 今年的电池启动型,越过了自行车和摩托车。Solithor希望通过基于锂金属阳极和新型的固体电解质的高能密度电池在电池世界中获得强大的入口。在纸上,Solithor并没有太多与其他50多家开发锂金属电池的公司竞争的机会。其中一些,例如美国公司的量子景观和稳固的力量,已经致力于十多年的挑战,并投入了数亿美元。Solithor始于2021年,此后仅筹集了约1400万美元的资金和赠款。,但尚未制造第一个商业锂金属电池,将Ajar的门留给了一家可以使用正确技术快速移动的公司。solithor希望它可以在由纳米方二氧化硅基质的复合材料制成的电解质的强度上取得成功。“二氧化硅价格便宜又丰富,” Solithor的联合创始人兼首席技术官FannyBardé说。“锂
实现此类突破的主要障碍之一是对Li-S电池运行背后的机制缺乏基本理解。特别是,如果形成的多硫化物物种是可逆的,以及所有这些过程如何取决于电解质的类型和量以及活性材料的量,则尚不清楚什么是电荷和排放机制。因此,在各种条件下对Li-S电池进行操作的表征迫切需要确定充电,放电和停用过程的基本方面。
摘要 随着电动汽车的普及和无线电子设备的扩展,对二次电池的需求正在迅速增长。 然而,使用最广泛的锂离子电池经常发生火灾事件,限制了市场的增长。 为了避免易燃性,基于固体电解质的系统在下一代锂离子电池中越来越受到关注。 然而,离子电导率的限制和高制造成本等挑战需要进一步的研究和开发。 在本研究中,我们旨在确定一种尚未得到广泛探索的新型氮基固体电解质材料。 我们提出了一种通过高通量筛选(HTS)选择最终材料的方法,详细说明了用于材料选择和性能评估的方法。 此外,我们展示了氮取代材料与碳和氧置换的从头算分子动力学(AIMD)计算和结果,包括阿伦尼乌斯图、活化能和锂离子电导率最高的材料在 300K 下的预测电导率。虽然性能尚未超越传统固态电解质的离子电导率和活性,但我们的结果为探索和筛选新型固态电解质材料提供了系统框架。该方法也可以应用于探索不同的电池材料,并有望为下一代储能技术的创新做出重大贡献。
- 哈萨克斯坦 Supiyeva 等人的储能论文介绍了使用环保型水性电解质开发可在 -40°C 至 +60°C 的宽温度范围内工作的超级电容器。主要思想是提出一种下一代解决方案,用于在纳米多孔碳电极中快速储能,成本低且安全。多孔碳网络可以保持本体电解质的液态并防止其冻结。此外,由于水的电还原而导致的水性电解质中的氢气释放会因甲醇的添加而改变,所有这些电解质的微调可使超级电容器在低温和高温下完全运行。 - 在智能纺织品领域,Albargi 等人使用石墨烯/硅氧烷复合导电油墨应用于股线 (PAY) 开发了新型压阻应变传感器,标志着可穿戴传感器技术的重大进步。莱卡和棉纱的混合,编织芯纺,涂有硅氧烷聚合物树脂,提高了机械耐用性和使用寿命。创新设计提高了负泊松比,灵敏度提高了 2.5 倍,应变范围提高了五倍。该传感器可有效地将机械应变转化为
我们介绍了两个框架的耦合 - 伪开放的边界模拟方法称为恒定电位分子动力学模拟(CμMD),结合了量子力学/分子动力学(QMMD)计算 - 描述与电解质接触的石墨烯电极的性能。然后将所得的CμQMMD模型应用于散装溶液中的三个离子溶液(LICL,NaCl和KCl),范围为0.5 m至6 m,与带电的石墨烯电极接触。我们在这里描述的新方法提供了一种模拟协议,以控制电解质溶液的浓度,同时包括完全极化的电极表面的效果。由于这种耦合,我们能够准确地对双层的电极和溶液侧进行建模,并彻底分析带电接口处电解质的性质,例如电解质的筛选能力和电势元曲线。我们还报告了对每个离子物种分析的整个浓度范围内积分电化学双层电容的计算,而量子机械模拟则可以访问差异和积分量子电容。我们强调了微妙的特征,例如钾石墨烯的吸附或离子形成簇的趋势有助于石墨烯储存电荷的能力,并暗示对淡化的影响。