纳米多孔锡2 O 7(nptno)材料通过用离子液体(IL)作为指导温度的纳米多孔结构合成的溶胶 - 凝胶方法。nptno即使以50°C的充电速率,在5 c时为1000个周期和lini 0.5 mn 1.5 o 4-耦合的全细胞容量重新构成的全细胞能力接力为81%和87%的87%和87%cass in 1000 cycles at 1 c cycles at 1 c cycles at 1 c cycles nptno的高可逆能力为210 mAh g –1。 对1000个循环的NPTNO电极的研究表明,IL指导的介孔结构可以增强NPTNO细胞的可环性,这是由于缓解了重复的机械应力和由重复的LI +插入 - 插入 - 攻击过程引起的重复性机械应力和体积波动。 测得的LI +扩散系数从Galvanostatic间歇性滴定技术中表明,IL-启动策略确实确保了基于快速LI +扩散动力学的NPTNO细胞的快速再核能。 受益于纳米多孔结构,具有未阻碍的Li +扩散途径的NPTNO在基于钛基的氧化物材料中实现了Supe-rior速率能力,并且在TNO材料中具有最佳的全细胞环环性。 因此,证明了IL的模板潜力,并且出色的电化学性能确立了IL定向的NPTNO作为可快速回流LIB的有前途的阳极候选者。nptno的高可逆能力为210 mAh g –1。对1000个循环的NPTNO电极的研究表明,IL指导的介孔结构可以增强NPTNO细胞的可环性,这是由于缓解了重复的机械应力和由重复的LI +插入 - 插入 - 攻击过程引起的重复性机械应力和体积波动。测得的LI +扩散系数从Galvanostatic间歇性滴定技术中表明,IL-启动策略确实确保了基于快速LI +扩散动力学的NPTNO细胞的快速再核能。受益于纳米多孔结构,具有未阻碍的Li +扩散途径的NPTNO在基于钛基的氧化物材料中实现了Supe-rior速率能力,并且在TNO材料中具有最佳的全细胞环环性。因此,证明了IL的模板潜力,并且出色的电化学性能确立了IL定向的NPTNO作为可快速回流LIB的有前途的阳极候选者。
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。
Yu,Y.,Liu,Y。,&Xie,J。 (2021)。 在液体电解质中构建更好的Li金属阳极:挑战和进步。 ACS应用材料和界面,13(1),18-33。 https://doi.org/10.1021/acsami.0c17302Yu,Y.,Liu,Y。,&Xie,J。(2021)。在液体电解质中构建更好的Li金属阳极:挑战和进步。ACS应用材料和界面,13(1),18-33。https://doi.org/10.1021/acsami.0c17302
生态环境的迫在眉睫的危机降解和以化石燃料为主的不可再生能源的消耗促进了全球清洁新能源技术的繁荣发展,例如太阳能,风能,水能和全球生物量。1 - 3,对储能技术的需求不断提高,电池储能实施代表了一种有希望的解决方案,同时解决了可再生能源的间歇性和分数问题。在电池系统的支持下,可以显着增强可再生能源的利用,以存储不稳定的能源(例如太阳能和风),并突破了气候,时间和地理条件所表现出的实际应用场景的局限性,从而遏制碳的发育,并推动能源系统的开发,并朝着更加清洁的范围来驾驶,并逐渐驾驶,并有效地 - 逐渐效仿。4 - 7
提高对电池内化学反应的认识。基于光纤的传感器特别适合集成到电池中。[1,7,9–12] 光纤成本低,可以做得非常细,从而能够在电池的不同部位进行精确定位。它们对锂离子和钠离子电池中的恶劣环境也相对惰性,并且可以使用各种基于光谱的分析技术。[7] 通过电池内温度和应变的变化进行感测,间接影响改性光纤的光学特性,也已被证明。例如,Huang 等人将光纤布拉格光栅插入商用电池,通过温度和压力跟踪化学事件,[10] 而 Wang 等人采用等离子体光纤传感器监测水性锌空气电池中的电化学动力学。[11] Ghannoum 等人在许多论文中报道了使用光纤倏逝波 (FOEW) 光谱来表征电池。 [9,13] 例如,使用嵌入式光纤根据石墨的电致变色特性估算 SOC。 [14] 我们之前还使用过 FOEW 光谱来比较完全嵌入或放置在磷酸铁锂 (LFP) 正极表面的光纤的传感和电池性能。 在这些实验中,光纤传感区域的光调制也可能与 LFP 中铁的氧化和还原有关。 [15,16] 光纤在电池中的应用仍然处于相当低的技术准备水平,在商用电池中可能并非易事,但有可能为 BMS 提供重要信息,以优化电池组的使用。 总体而言,还必须提高对电池化学如何调节光纤/电池界面光的了解。锂离子电池最关键的安全问题之一是阳极形成锂枝晶的风险。[17–19] 这会导致电池短路,通常源于充电过程中锂离子嵌入速率不够时的锂沉积。金属锂沉积也是导致电池老化的一个重要因素[17],例如导致容量衰减速度加快。人们采用了各种各样的实验技术来分析和检测锂沉积。[17–19] 然而,这些技术中的大多数都基于大型、先进且昂贵的仪器,而这些仪器通常需要专门的实验电池或原型电池。其中一些技术也不是
化石燃料(煤炭,天然气和石油)在过去一个世纪一直是我们的主要能源供应,占每年消耗的总能源的80%以上。如此持续的巨大消费量导致快速耗尽,同时导致许多环境问题并改变我们的生态系统。为了应对实现长期可持续社会的这些挑战,电气化是有希望的,可以促进广泛实施可再生能源,例如太阳能和风能。为此,便携式电源存储(EES)系统至关重要,它存储从可再生能源收获的电力并将其提供给能量消耗扇区,例如,便携式电子,电动汽车(EV)和智能电网。在这方面,锂离子电池(LIB)是迄今为止最成功的EES设备在便携式电子产品中起主要作用的EES设备。此外,由于运输消耗了近三分之一的总能量,因此运输电气很重要。1目前,LIB正在渗透EV市场,而全球各国政府正在为EV销售设定各种计划。在这种情况下,迫切需要更好的电池,因为最先进的液体在
新能源的高使用率推动了下一代储能系统 (ESS) 的发展。钠离子电池 (SIB) 作为锂离子电池 (LIB) 的有希望的替代品,由于地壳中天然 Na 的丰度高达 2.4 wt.%(而 Li 为 0.0017 wt.%)且成本低廉,引起了广泛的研究兴趣。随着 SIBs 技术可行性的增加,高性能电极材料的开发一直具有挑战性。在过去的几年中,具有高理论容量和出色的氧化还原可逆性的双金属硫化物 (BMS) 作为 SIBs 的高性能阳极材料显示出巨大的潜力。本文报道了 BMS 作为 SIBs 阳极的最新进展,并系统地研究了这些电极的电化学机理。此外,还强调了当前的问题、挑战和观点,以解决对相关电化学过程的广泛理解,旨在为 SIB 阳极材料的可能方向提供深刻的展望。
抽象背景:旋转阳极X射线源的允许输入功率密度受到可用目标材料的性能的限制。尽管使用临床实践的变化,但使用的用于焦点表面温度的简化公式忽略了管电压。如本工作所提出的那样,改进了电子传输和靶标侵蚀的建模,可改善X射线输出降解对X射线输出降解,绝对X射线剂量输出以及诊断成像的质量和Orthovolt Cancer Cherapy的质量,用于广泛的技术因素。目的:改进电子功率吸收的建模以包括体积效应和表面侵蚀,以提高对X射线输出降低的理解,增强X射线管的可靠性并安全地扩大其使用场。方法:我们结合了蒙特卡洛电子传输模拟,耦合的热弹性有限元建模,侵蚀引起的表面粒度以及热物理和热机械目标特性的温度依赖性。提出了半经验的热机械标准来预测目标侵蚀。我们模拟了侵蚀的钨 - 侵蚀目标的吸收电子功率,并用带有球形单层的toge靶模仿,并与原始目标进行比较。Results: The absorbed electronic power and with it the conversion efficiency varies with tube voltage and the state of erosion.With reference to 80 kV (100%), the absorption of a severely eroded relative to a pristine target is 105% (30 kV), 99% (100 kV), 97% (120 kV), 96% (150 kV), 93% (200 kV), 87%(250 kV)和79%(300 kV)。我们表明,尽管表面加热的简单的müller -oosterkamp模型低估了较高的管电压相对于在80 kV下的运行的好处,但该误差限制为30 kV的误差低于-6%(建议还原),而300 kV + 13%(输入功率增加允许)。结论:纠正侵蚀目标材料的X射线转换效率,通常无法通过测量管电流来访问,这可能意味着对现有的X射线剂量计算进行校正。随着管电压增加的旋转阳极X射线试管的相对增加,其量大的电压易于预测的agnosmmüller– oosterkamp age agnosism age age agnosism age agnosism age age ageostermism age age age agnosism age age age age age agnosism agn依赖性的依赖性依赖于焦距的依赖性,这显着的量加热模型要小得多。钨孔和粒度的扩散率随着管电压增加的旋转阳极X射线试管的相对增加,其量大的电压易于预测的agnosmmüller– oosterkamp age agnosism age age agnosism age agnosism age age ageostermism age age age agnosism age age age age age agnosism agn依赖性的依赖性依赖于焦距的依赖性,这显着的量加热模型要小得多。钨孔和粒度的扩散率
−1 ) 被称为储能系统的“圣杯”,如果能够实现实用装置,它将取代锂离子电池成为下一代高容量电池。然而,只有少数研究关注电池在环境空气中的性能和反应,这是推动 LAB 实际应用的一大障碍。在这里,我们总结了 LAB 的最新研究进展,特别是关于锂金属负极的研究进展。详细讨论了锂金属负极在环境空气下的化学和电化学劣化,包括充放电过程中涉及正极和电解液的寄生反应。我们还提供了保护锂金属负极的稳定性观点,并提出了实现高性能 LAB 的设计原则。