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。
长期(大本营,HAB,Art VIII+)3 https://ntrs.nasa.gov/citations/20240003016#:~: text=lunar%20Command%20Command%20AND%20Control%20Control%20Control%20 Interperability%20 Interperability%20(Lucciproject); %20 Overview%20%20LUNAR,COMBLECT%20Partners%2C%20和%20International%20Partners。
1 Wanger TC。 锂的未来 - 资源,回收和环境。 保护信2011,4(3):202-206。 2 Kim S-W。等。 可充电钠离子电池的电极材料:当前锂离子电池的潜在替代品。 高级能源材料2012,2(7):710-721。 3地球和海中的大量元素,CRC化学与物理学手册,第97版(2016- 2017年),第1页。 14-17。 4 Solvay或Ammonia-Soda工艺是从盐水和酸橙量表中生产苏打灰(碳酸钠)的商业和工业过程,该过程用于肥皂,纺织品和玻璃等产品。 5参见Faraday Insight 7(2020年5月),建立了负责任的钴供应链,以进行更详细的讨论。 6 Rudola,A。等。 高能密度钠离子电池的商业化:法拉第的旅程和前景。 材料化学杂志A,2021年,doi:10.1039/d1ta00376c。 7联合国新闻(2020年7月30日)透露:联合国儿童基金会分析发现,世界上三分之一的孩子被铅毒。 8钠离子细胞的存储和/或运输,J。Barker和C.J. Wright,2017年8月17日,酒吧。 编号 :US 2017 /0237270 A1。 9 Chayambuka,K。等人,审查的钠离子电池材料和电化学性能。 高级能源材料2018,8。1 Wanger TC。锂的未来 - 资源,回收和环境。保护信2011,4(3):202-206。2 Kim S-W。等。 可充电钠离子电池的电极材料:当前锂离子电池的潜在替代品。 高级能源材料2012,2(7):710-721。 3地球和海中的大量元素,CRC化学与物理学手册,第97版(2016- 2017年),第1页。 14-17。 4 Solvay或Ammonia-Soda工艺是从盐水和酸橙量表中生产苏打灰(碳酸钠)的商业和工业过程,该过程用于肥皂,纺织品和玻璃等产品。 5参见Faraday Insight 7(2020年5月),建立了负责任的钴供应链,以进行更详细的讨论。 6 Rudola,A。等。 高能密度钠离子电池的商业化:法拉第的旅程和前景。 材料化学杂志A,2021年,doi:10.1039/d1ta00376c。 7联合国新闻(2020年7月30日)透露:联合国儿童基金会分析发现,世界上三分之一的孩子被铅毒。 8钠离子细胞的存储和/或运输,J。Barker和C.J. Wright,2017年8月17日,酒吧。 编号 :US 2017 /0237270 A1。 9 Chayambuka,K。等人,审查的钠离子电池材料和电化学性能。 高级能源材料2018,8。2 Kim S-W。等。可充电钠离子电池的电极材料:当前锂离子电池的潜在替代品。高级能源材料2012,2(7):710-721。3地球和海中的大量元素,CRC化学与物理学手册,第97版(2016- 2017年),第1页。 14-17。4 Solvay或Ammonia-Soda工艺是从盐水和酸橙量表中生产苏打灰(碳酸钠)的商业和工业过程,该过程用于肥皂,纺织品和玻璃等产品。5参见Faraday Insight 7(2020年5月),建立了负责任的钴供应链,以进行更详细的讨论。 6 Rudola,A。等。 高能密度钠离子电池的商业化:法拉第的旅程和前景。 材料化学杂志A,2021年,doi:10.1039/d1ta00376c。 7联合国新闻(2020年7月30日)透露:联合国儿童基金会分析发现,世界上三分之一的孩子被铅毒。 8钠离子细胞的存储和/或运输,J。Barker和C.J. Wright,2017年8月17日,酒吧。 编号 :US 2017 /0237270 A1。 9 Chayambuka,K。等人,审查的钠离子电池材料和电化学性能。 高级能源材料2018,8。5参见Faraday Insight 7(2020年5月),建立了负责任的钴供应链,以进行更详细的讨论。6 Rudola,A。等。 高能密度钠离子电池的商业化:法拉第的旅程和前景。 材料化学杂志A,2021年,doi:10.1039/d1ta00376c。 7联合国新闻(2020年7月30日)透露:联合国儿童基金会分析发现,世界上三分之一的孩子被铅毒。 8钠离子细胞的存储和/或运输,J。Barker和C.J. Wright,2017年8月17日,酒吧。 编号 :US 2017 /0237270 A1。 9 Chayambuka,K。等人,审查的钠离子电池材料和电化学性能。 高级能源材料2018,8。6 Rudola,A。等。高能密度钠离子电池的商业化:法拉第的旅程和前景。材料化学杂志A,2021年,doi:10.1039/d1ta00376c。7联合国新闻(2020年7月30日)透露:联合国儿童基金会分析发现,世界上三分之一的孩子被铅毒。 8钠离子细胞的存储和/或运输,J。Barker和C.J. Wright,2017年8月17日,酒吧。 编号 :US 2017 /0237270 A1。 9 Chayambuka,K。等人,审查的钠离子电池材料和电化学性能。 高级能源材料2018,8。7联合国新闻(2020年7月30日)透露:联合国儿童基金会分析发现,世界上三分之一的孩子被铅毒。8钠离子细胞的存储和/或运输,J。Barker和C.J.Wright,2017年8月17日,酒吧。编号:US 2017 /0237270 A1。9 Chayambuka,K。等人,审查的钠离子电池材料和电化学性能。高级能源材料2018,8。
摘要。在全球对能源存储需求的持续增长的背景下,由于其出色的性能,电化学能源存储系统在许多储能技术中脱颖而出。目前,电池是电化学能源存储中最主流形式之一,例如燃料电池,锂离子电池和固态电池,已被广泛使用。尤其是,由于锂离子电池中存在的安全危害已逐渐被识别,因此固态电池因其更高的安全性能而受到广泛关注和深入研究。作为新兴的电化学能源存储装置,实心钠离子电池的最突出特征是它们使用固体电解质代替传统的液体电解质,从而大大提高了电池的安全性。不幸的是,虽然固体电解质表现出良好的化学稳定性和良好的电化学性能,但它们在实际应用中仍然面临许多挑战,包括低离子电导率,界面接触差和寿命短。在本文中,讨论了固态钠离子电池中电解质的特性,挑战和解决方案。
更广泛的背景地球的锂储量既有限制和分布不均,在满足全球电气化驱动的不断增长的需求方面提出了重大挑战。鉴于锂离子电池(LIB)的局限性,探索替代电池技术已经变得至关重要。钠离子电池(SIBS)代表了一种有希望的替代方案,由于丰富的钠资源及其低成本而引起了对储能系统和低速电动汽车应用的关注。含钠的过渡金属分层氧化物,普鲁士蓝色类似物和聚苯二醇化合物是SIBS的阴极材料的主要类别。中,具有稳健且稳定的P – O共价键具有固有的安全性,高氧化还原电位以及化学和热稳定性,具有稳定和稳定的Polyanion型阴极。然而,[PO 4]的重3D框架和绝缘特性导致容量递送有限(O 110 mA H G 1),低电子电导率和缓慢的反应动力学,这不可避免地导致电化学性能差。结果,具有高容量,循环寿命和快速反应动力学的高级阴极材料的发展具有重要意义,但它仍然是一个巨大的挑战。在这里,设计和优化了嵌入多孔碳框架中的集成聚苯式氧化物阴极,以增强Na-ion储存性能,该储存性能远远超过了NA 3 V 2(PO 4)3(PO 4)3(PO 4)3和出色的快速充电能力的理论能力,并在半层和AH级别的袋中的较长的循环寿命以及较长的循环寿命。此外,我们通过结合先进的表征技术和理论计算,例如原位X射线衍射,球形像差校正的透射电子显微镜技术,X射线吸收接近边缘结构,密度的功能理论理论计算,和comsol ysol ysimssics yourculation columpulations offeculation和comsol ysimiss,我们 揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。
图 3 单元格 1 和 2 的从摇篮到大门的结果,涉及 (a) 全球变暖、(b) 化石能源稀缺性、(c) 剩余矿石潜力指标和 (d) 地壳稀缺性指标。情景考虑了前景系统中电力结构的变化(欧盟结构或风能)和分配方法(质量、质量分配或 MPBAB,主要产品承担所有负担)。用于创建该图的数据在支持信息 S1 中提供。
本文已接受发表并经过完整的同行评审,但尚未经过文字编辑、排版、分页和校对过程,这可能会导致此版本与记录版本之间存在差异。请引用本文 doi: 10.1002/adma.202201446 。
钠离子电池(SIBS)最近被宣布为领先的“锂后”能量存储技术。这是因为SIBS与锂离子电池共享相似的性能指标,而钠则是10 0 0 0 0 0倍的含量。为了了解SIBS的电化学特征并改善了当今的设计,基于物理的模型是必要的。在此,第一次引入了基于物理学的伪两维(P2D)模型。P2D SIB模型分别基于N A 3 V 2(P O 4)2 F 3(NVPF)和硬碳(HC)作为正和负电极。NVPF和HC电极中的电荷转移通过浓度依赖性扩散系数和动力学速率常数描述。模型的参数化基于实验数据和遗传算法优化。表明该模型在预测全细胞HC // NVPF SIBS的排放纤维方面非常准确。此外,可以从施加电流处的模型获得内部电池状态,例如单个电极电池和浓度。在本文中均未阐明电极和电解质的几个关键挑战,并突出显示了提高SIB性能的有用设计注意事项。©2021作者。由Elsevier Ltd.这是CC下的开放式访问文章(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)
电化学能源储能技术由于近年来其低成本和高能量效率而引起了广泛的关注。在电化学储能技术中,由于丰富的钠资源,低价和与锂的类似特性的优势,钠离子电池被广泛关注。在钠离子电池的基本结构中,电解质确定电池的电化学窗口和电化学性能,控制电极/电解质界面的性能,并影响钠离子电池的安全性。有机液体电解质由于其低粘度,高介电常数以及与常见阴极和阳极的兼容性而被广泛使用。但是,存在一些问题,例如氧化潜力低,高光度性和安全性危害。因此,新型,低成本,高性能有机液体电解质的发展对于钠离子电池的商业应用至关重要。在本文中,已经引入了钠离子电池的有机液体电解质的基本要求和主要分类。已经突出了有机液体电解质的当前研究状态,包括与各种类型的电极的兼容性以及电解质材料的乘数性能和电极材料的循环性能。已经解释了界面纤维的组成,形成机制和调节策略。最后,将来指出了与材料,安全性和稳定的界面纤维形成的钠离子电池电解质的开发趋势。
Feng Wang, [a,b]# Lian Chen, [a] # Jiaqi Wei, [c] Caozheng Diao, [d] Fan Li, [b] Congcong Du, [a] Zhengshuai Bai, [b] Yanyan Zhang, [b] Oleksandr I. Malyi,* [a,e] Xiaodong Chen, [c] Yuxin Tang,* [a,b] Xiaojun Bao* [a,b]