摘要:间歇性和瞬时可再生能源迫切需要发展具有高功率能量密度的本质安全电能存储技术。水系锂离子电池(ALIB)由于其不易燃的特性而成为一种很有前途的集成技术。然而,受阳极材料的限制,它们的能量密度与非水系电池的能量密度存在相当大的差距。在此,首次尝试将 Wadsley-Roth 相铌基氧化物(M-Nb-O)用于水系锂离子阳极。通过与 M-Nb-O 阳极(Zn2Nb34O87)的代表物配对,ALIB 的输出电压、能量密度和功率密度显着增加,长期循环寿命显着提高。单独来看,能量型全电池(NCM811// Zn2Nb34O87)可产生高记录密度能量(191.5 Wh kg −1),平均放电电压高达约 2.25 V,而功率能量型全电池(LiMn2O4//Zn2Nb34O87)在超高粉末密度 16 489 W kg −1 下表现出优异的倍率性能,能量密度高达 30.0 Wh kg −1。
锂离子电池(ALIBS)是可持续能源存储的有前途的候选人,在安全,成本和环境影响方面具有与常规非水液液体相比的巨大优势。本文在电解质配方,电极材料和设计策略中探讨了源于高级建模和特征技术的整合的ALIB的设计策略。对多尺度建模方法的详细研究,例如密度功能理论(DFT),分子动力学(MD),显微镜和光谱技术,例如X射线,拉曼,尤其是原位和操作方法,以提供实时观察电池流程,尤其是在原位和操作方法中。我们注意到,协同作用是跨性别的建模和表征技术,为管理ALIB性能的基本过程提供了前所未有的见解,但是,可以采用有效的商业文献的更多方法,可以采用并有助于解决Alibs的当前瓶颈。中尺度,连续尺度甚至更大尺度的模型可以补充DFT和MD,以调查电极 - 电解质界面,批量电解质,多孔电极和原型电池的电化学过程,并与必不可少的测量值合作,以表征不广泛的电解质的物理化学性质。通过合并当前的最新和现有挑战,本文为未来的前景铺平了道路。其他显微镜,结构和多物理特征,例如扫描透射电子显微镜,计算机断层扫描,热力计和声学技术,可以为锂插入,相变和降解提供更多的见解,从而激发Alibs的理论和模型发展。
Alice Accorroni,瑞士GüldenAkdal,土耳其Luisa Albuquerque,葡萄牙Yuri Alekseenko,Belarus Olga A. A. Alenikova,Belarus ceren Alis,土耳其Pedro Nascimento,Alib and and ussey,usece usse usse,纳尔迪(Naldi),意大利乔治亚(Georgina),西班牙,马其顿梅斯德·阿索夫(Anita Arsovska) KI,匈牙利彼得·贝利特(Peter Berlit),德国码头Boban,Croatia Sylvia Boesch,Austria Luca Bollo,西班牙Alessandro Bombaci,意大利Raffaello Bonacchi,意大利Alexey Boyko,俄罗斯联邦,俄罗斯联邦Mark Braschinsky,Estonia tatiana bremova-bremova-Bremova-ermova-ermova-ertland,