抽象的金属氧化物太阳能吸收剂非常适合光电化学应用,在该应用中,必要的特性还包括在高度氧化环境中的稳定性,除了太阳能转化。金属杂质特别关注的是,由于其相对较低的带隙能量与传统的宽间隙光催化剂相比。基于BIVO 4的光轴的共同努力揭示了多种途径,用于提高高于2.5 eV的光子能量的太阳转换效率,但尚未解决不可思议的高带隙能的最终性能限制。fe和cr杂质具有较低的带隙,因此具有较高的潜在太阳转换效率,尽管迄今为止,吸收的2-2.5 eV光子未有效地转换为所需的阳极光电流。通过使用组合合成和高吞吐量筛选,我们证明了用单斜晶MVO 4相(M = Cr,Fe)取代了该能量范围内光子的利用率。鉴于可用的光阳极改进技术组合,我们建议优化(Cr 0.5 Fe 0.5)基于VO 4的光轴,这是启用太阳能燃料技术的有希望的路径。
摘要:硅阳极需要机械强度高且电化学稳定的聚合物粘合剂体系,以适应循环操作过程中经历的剧烈体积膨胀。在此,我们报告使用聚(丙烯酸)接枝苯乙烯-丁二烯橡胶(PAA- g- SBR)和 80% 部分中和的 Na-PAA 作为硅石墨阳极的粘合剂体系。PAA- g -SBR 接枝共聚物是通过将丙烯酸叔丁酯接枝到 SBR 上并用 H 3 PO 4 处理中间体合成的。发现 PAA- g -SBR/Na-PAA 粘合剂体系比 Na-PAA/SBR 体系具有更好的电化学性能。Na-PAA/PAA- g -SBR 体系在 130 次循环中具有稳定的 673 mAh g -1 容量保持率,而 Na-PAA/SBR 体系的容量保持率立即下降。 Na-PAA/PAA- g -SBR 体系还表现出更好的机械性能,与 Na-PAA/SBR 体系相比,杨氏模量值更低,失效应变更大。总体而言,这些发现表明,在下一代锂离子电池中,硅阳极应用是一种有前途且坚固的聚合物粘合剂体系。关键词:锂离子电池、硅电极、PAA-g-SBR 聚合物、丙烯酸叔丁酯、交流阻抗、电极粘附、储能应用■ 介绍
摘要:在阴极上多硫化物的穿梭和阳极锂树突的不可控制的生长限制了锂 - 硫(Li -s)电池的实际应用。在这项研究中,设计和合成的镍 - 二二烯)和富含N的三嗪中心(即NIS 4-TAPT)的镍 - 双(二硫烯)和富含N的三氮中心(即NIS 4-TAPT)的金属配位3D共价有机框架(COF)。NIS 4中的丰富的NI中心和N位点可以大大增强多硫化物的吸附和转化。同时,Ni -bis(二硫烯)中心的存在使Li阳极均匀的Li成核使Li成核抑制了Li dendrites的生长。这项工作证明了整合催化和吸附位点的有效性,以优化宿主材料与氧化还原活性中间体之间的化学相互作用,从而有可能促进金属协调的COF材料的合理设计用于高性能二级电池。■简介
摘要:硅是一种有希望的下一代阳极,可在商业石墨阳极上增加能量密度,但日历寿命仍然有问题。在这项工作中,使用扫描电化学显微镜来跟踪硅薄膜表面随时间表面的位点特异性反应性,以确定在形成的固体电解质相位相(SEI)(SEI)是否发生了不良的法拉达反应(SEI),在日历中,在四个情况下,在四个情况下,在1.5 v和100 mV之间的形式和1.1的形成(1)。 V和100 mV,随后的休息从(3)0.75 V和(4)100 mV开始。在所有情况下,硅的电钝化在3天的时间内随时间和潜力的增加而降低。随着钝化的减少,在500μm2面积上钝化的均匀性随时间降低。尽管反应性有一些局部“热点”,但钝化的面积均匀性表明全局SEI失败(例如,SEI溶解),而不是局部化(例如,破裂)失败。The silicon delithiated to 1.5 V vs Li/Li + was less passivated than the lithiated silicon (at the beginning of rest, the forward rate constants, k f , for ferrocene redox were 7.19 × 10 − 5 and 3.17 × 10 − 7 m/s, respectively) and was also found to be more reactive than the pristine silicon surface ( k f of 5 × 10 − 5 m/s).这种反应性可能是SEI氧化的结果。仅将细胞与li/li +截然不同时,表面仍在钝化(k f为6.11×10-6 m/s),但仍然比岩性表面(k f的3.03×10-9 m/s)少。这表明阳极的电势应保持在或低于〜0.75 v vs li/li +以防止SEI钝化。此信息将有助于调整电压窗口,以进行SI Half Half细胞和SI完整单元的操作电压以优化日历寿命。所提供的结果应鼓励研究界在日历老化期间研究化学而不是机械的故障模式,并停止使用1.5 V的典型惯例作为半细胞中循环SI的截止潜力。关键字:日历老化,硅,电池,SECM,钝化,SEI■简介
Silumina Anodes TM- Altech的提升锂离子电池能量容量的路径已成功地将硅颗粒与常规的电池级石墨组合在一起,以产生与传统的仅一键石墨阳极材料相比,可以容纳含有30%能量的锂离子电池电极。由于对电动汽车的需求不断升级以及EV制造商生产更高范围电动汽车的竞争,研究Nester投射了基于硅的阳极市场,从2024年到2036年,经历了大约48%的复合年度增长率(CAGR),达到了2036年的大小,到2036年末至2036年。ATC在2023年12月完成了一项针对Silumina Anodes TM项目的确定可行性研究(DFS),以在德国萨克森州建造一个8,000TPA硅氧化铝涂料厂。DFS展示了引人注目的项目经济学,税前的NPV10为6.84亿欧元,估计仅为1.12亿欧元。
[1] S. Lilley,钠离子电池:廉价且可持续的能源存储,Faraday Insights,https://wwwww.faraday.ac.uk/wp- content/uploads/ploads/2021/06/faraday_insightsights_11_final.pdf,(2024年8月)。[2] A. Tripathi,C。Murugesan,A。Naden,P。Curran,C。M。Kavanagh,J.M。Candliffe,A。R。Armstrong和J. T. S. Irvine,Batteries Supercaps,2023,6,1-7。[3] Y.
溶于电解质中的高活动嘴唇与Li金属阳极化学反应。 [9] Lips和Li Metal Anodes之间的寄生反应在固体电解质中(SEI)中产生不利的成分,并通过连续腐蚀同时破坏SEI。 [10]因此,无物质的沉积被加重,有限的LI储层被耗尽,这会在循环和LI-S电池快速故障期间诱导不稳定的Li金属阳极。 [11]此外,寄生作用和阳极不稳定性在降级条件下严重加剧,例如使用超薄的李阳极和高岩载的硫磺阴极,这些硫磺是为了构建高能量密度LI – S电池所必需的。 [12]因此,抑制嘴唇和Li金属阳极之间的植物反应是稳定Li Metal Anodes并延长Li – S Batteries的循环寿命的先验性。 已经提出了各种策略来减轻嘴唇和Li金属阳极之间的寄生反应。 [13]保留溶剂的电解质在抑制嘴唇的疾病中特别有效,从而缓解了Li Metal Anode腐蚀。 [14]溶于电解质中的高活动嘴唇与Li金属阳极化学反应。[9] Lips和Li Metal Anodes之间的寄生反应在固体电解质中(SEI)中产生不利的成分,并通过连续腐蚀同时破坏SEI。[10]因此,无物质的沉积被加重,有限的LI储层被耗尽,这会在循环和LI-S电池快速故障期间诱导不稳定的Li金属阳极。[11]此外,寄生作用和阳极不稳定性在降级条件下严重加剧,例如使用超薄的李阳极和高岩载的硫磺阴极,这些硫磺是为了构建高能量密度LI – S电池所必需的。[12]因此,抑制嘴唇和Li金属阳极之间的植物反应是稳定Li Metal Anodes并延长Li – S Batteries的循环寿命的先验性。已经提出了各种策略来减轻嘴唇和Li金属阳极之间的寄生反应。[13]保留溶剂的电解质在抑制嘴唇的疾病中特别有效,从而缓解了Li Metal Anode腐蚀。[14]
o Design of solid electrolytes ......................................................................................... 124 o Alloy anodes ................................................................................................................ 125 o Coatings and interlayers ............................................................................................. 126 o In-situ formed and self-healing coating ...................................................................... 127 o Lithium reservoir-free cell configuration .................................................................... 127
项目申请人获得了 STE 奖项,用于升级其位于圣克拉拉县的现有试点生产设施,该设施将开发和制造用于电动汽车电池的先进锂阳极。据申请人称,目前为电动汽车生产的大多数阳极都是由石墨和锂金属氧化物制成的,每次充电只能为电动汽车提供约 250 英里的平均行驶里程。据申请人称,该公司已经开发了一种新的卷对卷(“R2R”)锂沉积系统,用于生产预锂化的 Si/SiOX-石墨阳极和 Cu(铜)阳极上的锂。这种对阳极的改进有望降低电池成本,将能量密度提高 20%,并将充电时间缩短至 15 分钟以下。申请人表示,它计划建造或扩建其设施,以支持其 R2R 和大型沉积设备、计量系统和试点生产的研究和设计,从而在未来实现其阳极和能源产品的全面商业化生产。
摘要:由于低成本,高能量密度和环境友好的优势,锌离子电池(ZIB)被认为是势存储设备。然而,锌阳极受到不可避免的锌树突,钝化,腐蚀和电池充电和放电期间的进化反应,成为Zibs实际应用的障碍。与金属锌阳极相比,无锌金属阳极提供更高的工作电位,可有效地解决金属锌阳极阳极运行期间锌树突,氢进化和侧反应的问题。电池安全性和周期寿命的改善创造了进一步商业化ZIB的条件。因此,这项工作系统地介绍了“摇椅” Zibs中无锌金属阳极的研究。无锌金属阳极主要分为四类:过渡金属氧化物,过渡金属硫化物,mxene(二维过渡金属碳化物)复合材料和有机化合物,并讨论其性质和锌存储机制。最后,提出了无锌金属阳极发展的前景。本文提出了参考,以进一步促进商业可充电ZIB。