锂离子电池由于其高能量密度、优异的循环寿命和实惠的价格,已被广泛应用于消费产品和电动汽车。 [1,2] 然而,尽管锂离子电池中使用传统的石墨负极在循环过程中具有出色的稳定性,但由于其固有的低理论容量(372 mAh g 1 ),其循环容量受到限制。 因此,最近的研究主要集中在开发锂离子电池的高容量电极上,以满足当前消费者的需求。 因此,已经提出了许多新型负极材料来实现更好的循环性能。 特别是,过渡金属氧化物(例如Ni,Co,Fe等)作为用于锂离子电池的高容量负极而受到了广泛的关注,[3] 其中NiO因其高的理论容量(718 mAh g 1 )、可及性和价格实惠而受到特别的关注。然而,过渡金属氧化物仍有许多需要克服的限制,例如电子电导率低、初始库仑效率差、充电/放电过程中体积变化大,所有这些最终都会导致循环不稳定和能量密度损失。为了克服这些问题,可以使用多孔或纳米级过渡金属氧化物活性材料作为 LIB 阳极,以提供更大的表面积、充电/放电过程中的更低体积变化和更短的扩散路径。[4,5] 到目前为止,已经使用多种方法合成多孔纳米材料,包括气相沉积、[6] 脱合金、[7] 3D 打印、[8]
硅(Si)由于其高容量而被认为是下一代阳极的有前途的阳极材料。然而,循环过程中大量的膨胀和主动颗粒粉碎会迅速恶化电池性能。SI阳极粒径和粒子粉碎之间的关系以及循环过程中Si颗粒的结构演变尚不清楚。在这项研究中,对未包装和还原的氧化石墨烯(RGO)包裹的SI纳米颗粒(SI@RGO)的形态变化进行了定量的,时间分辨的“ Operando”小角度X射线散射(SAXS)研究。结果提供了SI粒径变化以及非辅助RGO在减轻SI体积膨胀和粉碎中的作用的清晰图片。此外,这项研究证明了与其他方法相比,在电化学环境中“操作”萨克斯的优势。
摘要:锂离子电池(LIBS)已成为可移植设备和运输设备的首选电池系统,因为它们的特定能量很高,良好的循环效果,低自我放电以及缺乏记忆效应。但是,过度低的环境温度会严重影响LIB的性能,在-40〜-60°C下几乎无法排放。有许多因素影响Libs的低温性能,最重要的是电极材料之一。因此,迫切需要开发电极材料或修改现有材料以获得出色的低温LIB性能。基于碳的阳极是在LIBS中使用的候选者。近年来,已经发现,石墨阳极中锂离子的扩散系数在低温下更明显地降低,这是限制其低温性能的重要因素。但是,无定形碳材料的结构很复杂。它们具有良好的离子扩散特性,晶粒尺寸,特定的表面积,层间距,结构缺陷,表面官能团和掺杂元件可能会对其低温性能产生更大的影响。在这项工作中,通过从电子调制和结构工程的角度修改基于碳的材料来实现LIB的低温性能。
对可再生能源的日益重视导致氢和电池研究的研发工作激增。阳极析氧反应 (OER) 周围的密集电化学环境困扰着催化层、基底和多孔传输层的活性和稳定性,最终影响这两个行业。在此,我们报告了电位循环 (PC) 316L 不锈钢毡多孔传输层 (PTL) 用于阴离子交换膜水电解的好处。如 SEM、EDS、XPS、XRD 和拉曼光谱所示,PC 增加了表面粗糙度并通过铁的氧化产生了 CrFe 5 Ni 2 -O x H y 层。在三电极设置中进行的 PC 后测试显示极化电阻下降了约 68%,这反映在其用作阴离子交换膜水电解器 (AEMWE) 中的阳极时的性能上。总体而言,在阳极条件下对 PTL 进行电位循环在 AEMWE 中测试时可提高性能。可以考虑对不锈钢阳极实施这种处理,以提高 AEMWE 性能。
摘要:硅 (Si) 是一种很有前途的高能量密度锂离子电池 (LIBs) 阳极材料,但其较短的日历寿命和较差的循环性能阻碍了它的大规模应用。最近的研究表明,在电解质中引入镁 (Mg) 盐可以在 Si 锂化时形成三元 Li-Mg-Si Zintl 相并改善循环性能。然而,三元 Zintl 相的形成机理及其对固体电解质中间相 (SEI) 的影响尚不清楚。在这里,我们展示了通过 Mg 涂覆 Si 阳极形成三元 Li-Mg-Si Zintl 相,其中 Mg 在沉积时扩散到 Si 膜中并在锂化过程中进一步混合。Zintl 相的存在提高了界面稳定性,改变了 SEI 的性质并提高了 Si 阳极的循环性能。这项研究为三元 Zintl 相的形成机制提供了见解,并为未来 Si 阳极的设计提供了指导。
金属阳极的内在特性,包括地理结构,表面粗糙度,晶体取向,晶粒尺寸,缺陷等,与制造过程密切相关。这些特性在确定金属阳极的电化学性能方面起着决定性的作用。此外,储存和加工氛围(例如,杂物箱中挥发性溶剂气体和氧气/水分水平的组成)会影响金属阳极的表面物种。4因此,至关重要的是阐明主要因素并优化从原金材料到MBS金属阳极的生产过程的可重复性,一般性和可扩展性。在这个角度,我们将金属阳极的生产分为三个步骤:预处理,加工和治疗后。我们从讨论基本但经常被忽略的预处理步骤开始,然后比较各种处理方法,并突出显示在处理步骤中可能形成的金属阳极的缺陷。最后,我们讨论了治疗后策略,以有效地优化金属阳极的电化学镀膜行为。为了结论我们的讨论,我们为金属阳极制造提供了一个顺序且可扩展的解决方案,希望在MBS的激动人心的领域激发进一步的研究创新。
生物多样性保护长期以来一直被认为是一种全球商品,那些最不能力承担成本1的人不应为此支付,其成功依赖于改善当地生计的人2。概述反映了这一信念。,尽管政策和言辞,但几乎没有证据表明保护区对当地社区的福利(尤其是在全球南方)的福利持续了净积极影响。尽管在国家和全球量表3上与受保护区相关的生物多样性和气候结果的奖学金存在相对较少的奖学金。在此问题上,三本全球合成论文4 - 6,提出了不确定的结果,并在证据基础中揭示了方法论弱点:Pullin等。4确定了一系列可能影响的途径,但很少发现严格的证据。 Kandel等。6发现了积极结果的证据,但报道说,更高质量的研究和非洲的研究较少识别积极影响。和Naidoo等。5发现保护区与人类福祉之间存在正相关 - 但是,这种关联对较长的保护区更为负面,作者无法建立因果关系。这些全球综合文件并不排除受益于当地人民的保护区的可能性,但证据的性质排除了公司的结论。缺乏明显的益处是因为许多案例研究表明了负面影响和侵犯人权1、7,并且由于保护区通常位于贫困高的地区8。在30年的时间里,我们自己在马达加斯加的工作表明,保护区可以承担大量的地方成本,他们无法补偿7、9(方框1)。
范围 通过阴极保护减轻腐蚀 • 腐蚀系统 • 牺牲阳极系统的材料 • 牺牲阳极的制造和测试 • 设计阴极保护系统以保护结构 • 牺牲阳极的应用 • 阴极保护系统的选择:牺牲和外加电流的优缺点 • 外加电流的应用
锂离子电池(LIB)的大多数高容量阳极材料需要碳质基质。在这种情况下,一种有希望的材料是氧化石墨烯(RGO)。在此,我们介绍了RGO对其物理化学特性(例如结晶度,特定表面积),电导率和电化学静态/划界行为等不同还原度的影响。发现在惰性和减少气氛下进行的热处理将RGO的远距离顺序提高到700°C的温度。在1000°C左右的温度下,结晶度降低。随着氧含量的降低,可以观察到周期1期间不可逆能力的线性降低,并且电导率的显着增加。尽管表面积增加,但可以观察到不可逆转的能力下降,这表明氧含量对容量损失的影响越明显。因此,由于降低热量,可逆能力不断增加至碳含量为84.4%。与期望相反,能力随着进一步的降低而降低。这可以通过将可逆的官能团的丧失和远程顺序降低,这可以解释,如DQ/DU分析与XRD分析结合得出的那样。©2023作者。由IOP Publishing Limited代表电化学学会出版。[doi:10.1149/1945-7111/ace70a]这是根据Creative Commons Attribution 4.0许可(CC by,http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/)分发的开放式访问文章,如果原始工作适当地引用了原始作品,则可以在任何媒介中不受限制地重复使用工作。
Bidhan Pandit,Bernard Fraisse,Lorenzo Stevano,Laure Monconduit,Moulay Tahar Sougrati。碳涂层的FEPO4纳米片作为Na-ion电池可固定的阴极:具有NA15PB4阳极的有前途的充分。Electrochimica Acta,2022,409,pp.139997。̄̄1016/j.lectacta.2022.139997̄。̄̄̄23562412