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尖晶石Fe 3 O 4纳米晶体提供的具有尺寸可粘合等离子特性的电信波长的强purcell增强3D打印的准凝胶电解质墨水
全稳态锂离子电池（LIB）吸引了潜在安全的存储系统。1-7此外，近年来，已经对3D打印技术进行了调整以使Libs的制造，从而允许方便地生产柔性设计，例如微型3D形状。原则上，使用简单的打印系统可以将这种微电池直接集成到包含各种电子设备的基板上。最近，已经提供了用于Lib的阴极和阳极的3D可打印墨水。8-13在此工作，Lewis等。 意识到，使用3D可打印电极制造的锂离子微生物具有正确调整的流变学和电化学特性。 8 Kohlmeyer等。 开发了阴极的Lifepo 4和LiCoo 2（LCO）墨水，阳极的Li 4 Ti 5 O 12（LTO）油墨。 11这些墨水由通常用于电极制备的材料组成：活性材料，碳纳米纤维，聚（乙烯基氟化物）（PVDF）（PVDF）和N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）。 可打印的电解质墨水对于打印完整的电池也很重要，并且一些研究小组报告了可打印电解质，如表S1所述。 14-18 Cheng等。 使用高温直接ink写作技术开发了3D打印的混合固态电解质。 15电解质墨水由溶解在n-丙基-N-甲基吡咯烷的N-丙基N-甲基 - n-甲基 - 甲基二硫酸锂（li -tfsi）组成8-13在此工作，Lewis等。意识到，使用3D可打印电极制造的锂离子微生物具有正确调整的流变学和电化学特性。8 Kohlmeyer等。 开发了阴极的Lifepo 4和LiCoo 2（LCO）墨水，阳极的Li 4 Ti 5 O 12（LTO）油墨。 11这些墨水由通常用于电极制备的材料组成：活性材料，碳纳米纤维，聚（乙烯基氟化物）（PVDF）（PVDF）和N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）。 可打印的电解质墨水对于打印完整的电池也很重要，并且一些研究小组报告了可打印电解质，如表S1所述。 14-18 Cheng等。 使用高温直接ink写作技术开发了3D打印的混合固态电解质。 15电解质墨水由溶解在n-丙基-N-甲基吡咯烷的N-丙基N-甲基 - n-甲基 - 甲基二硫酸锂（li -tfsi）组成8 Kohlmeyer等。开发了阴极的Lifepo 4和LiCoo 2（LCO）墨水，阳极的Li 4 Ti 5 O 12（LTO）油墨。11这些墨水由通常用于电极制备的材料组成：活性材料，碳纳米纤维，聚（乙烯基氟化物）（PVDF）（PVDF）和N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）。可打印的电解质墨水对于打印完整的电池也很重要，并且一些研究小组报告了可打印电解质，如表S1所述。14-18 Cheng等。 使用高温直接ink写作技术开发了3D打印的混合固态电解质。 15电解质墨水由溶解在n-丙基-N-甲基吡咯烷的N-丙基N-甲基 - n-甲基 - 甲基二硫酸锂（li -tfsi）组成14-18 Cheng等。使用高温直接ink写作技术开发了3D打印的混合固态电解质。15电解质墨水由溶解在n-丙基-N-甲基吡咯烷
位点无序的锂超电子Argyrodite li6ps5br
Liu等。 报道了碳纳米基碳基于氧化碳（LICOO 2）的阴极，其特异性c c含量为90 mA H g -1。 19然而，碳纳米ber不仅被用作添加剂而不是当前的收集器，而且还需要缓慢的干燥铸造过程来去除增塑剂（丙烯碳酸盐）。 最近，已经研究了通过电泳沉积（EPD）和高压灭菌方法将阴极材料涂在CFS上，以用于结构电池中。 11,23,24 Hagberg等。 reported that LiFePO 4 coated onto polyacrylonitrile (PAN)-based CFs tow via EPD method delivers a speci c capacity of 108 mA h g − 1 at 0.1 C. 11 However, the coating performance was dependent on the distance between Pt wire (counter electrode) and CFs (working electrode) at EPD instrumental set-up, making it di ffi cult to obtain a high yield.Liu等。报道了碳纳米基碳基于氧化碳（LICOO 2）的阴极，其特异性c c含量为90 mA H g -1。19然而，碳纳米ber不仅被用作添加剂而不是当前的收集器，而且还需要缓慢的干燥铸造过程来去除增塑剂（丙烯碳酸盐）。最近，已经研究了通过电泳沉积（EPD）和高压灭菌方法将阴极材料涂在CFS上，以用于结构电池中。11,23,24 Hagberg等。 reported that LiFePO 4 coated onto polyacrylonitrile (PAN)-based CFs tow via EPD method delivers a speci c capacity of 108 mA h g − 1 at 0.1 C. 11 However, the coating performance was dependent on the distance between Pt wire (counter electrode) and CFs (working electrode) at EPD instrumental set-up, making it di ffi cult to obtain a high yield.11,23,24 Hagberg等。reported that LiFePO 4 coated onto polyacrylonitrile (PAN)-based CFs tow via EPD method delivers a speci c capacity of 108 mA h g − 1 at 0.1 C. 11 However, the coating performance was dependent on the distance between Pt wire (counter electrode) and CFs (working electrode) at EPD instrumental set-up, making it di ffi cult to obtain a high yield.
锂兼容锂的抗氟酸盐电解质 - 固体...
摘要：锂（LI）金属固态电池具有高能量密度和改进的安全性，因此被认为是传统锂离子电池的有前途的替代品。在实践中，使用Li Metal Anodes仍然具有挑战性，因为缺乏超级离子固体电解质，该电解质具有良好的稳定性，可抵抗阳极侧的还原分解。在这里，我们提出了一种具有反式结构（与常规无机结构相比）的新电解质设计，以实现使用LI金属阳极的固有热力学稳定性。li-富含抗氟酸盐的固体电解质的高离子电导率为2.1×10-4 s cm-1，具有三维快速的锂离子传输途径，并显示出Li-li-li-li-li对称炮台的高稳定性。还提供了带有Li金属阳极和LiCoo 2阴极的可逆全细胞，显示了富含Li的抗氟氟氟二氟二氧化碳作为LI金属兼容的固体电解质对高能密度固态电池的潜力。■简介
锂离子电池阴极中离子扩散的纳米级映射
在锂离子电池阴极N. Balke 1，S。Jesse 1，A。N. Morozovska 2，E。Eliseev 3，E。Eliseev 3，D。W. Chung 4，Y. Kim 5，L。Adamczyk 5，R。E. E. Garcia 4，N。Dudney 5和N.Dudney Internal Interge Nation Interge N.实验室，田纳西州橡树岭，美国37831，2，乌克兰国家科学学院半导体物理研究所，乌克兰41，PR。nauki，03028乌克兰，乌克兰3，材料科学问题研究所，乌克兰国家科学学院，乌克兰3，乌克兰3，Krjijanovskogo，Krjijanovskogo，03142基辅，乌克兰，乌克兰，4材料工程学院，Purdue University，Purdue University，Purdue University，Purdue University，West Lafayette田纳西州37831，美国。实现Li进出阴极的运动是新电池设计的关键组成部分，但由难以识别的纳米级工艺主导。我们开发了一种基于扫描探针显微镜的方法，电化学应变显微镜（ESM），以研究薄膜licoo 2电极材料中的电偏置诱导的锂离子传输。ESM利用了偏置控制的锂离子浓度和电极材料摩尔体积之间的固有联系，从而为具有纳米计精度的新型研究提供了能力。使用ESM，可以在相关的长度尺度上研究局部电化学过程，以揭示结构，功能和液压电池性能之间的复杂相互作用。这项工作表明了如何使用ESM来研究分层阴极材料（例如Licoo 2）中的锂离子运输。N.B.N.B.通过其分层结构，锂离子传输和相应的体积变化很大程度上取决于Licoo 2晶粒的晶体学方向。使用ESM，可以鉴定具有增强锂离子动力学的晶粒和晶界。显着性的可再生能源需求日益增长与对当前未按照许多应用所需的性能执行的高级储能技术的需求密切相关。储能系统的功能（例如锂离子电池）基于并最终受到离子流的速率和定位，以不同的长度尺度从原子上的原子到晶粒到接口。在这些长度尺度上理解离子运输过程的根本差距极大地阻碍了当前和未来电池技术的发展。ESM的开发已经打开了以前从未达到的水平来了解锂离子电池的途径。有关用ESM获得的本地锂离子流的独特信息将不可避免地导致电池应用材料开发的突破。了解离子流，材料属性，微结构和缺陷之间的相互作用是电池操作的关键，可用于优化设备属性并了解电池褪色过程中发生的情况。信用研究是作为流体界面反应，结构和运输（第一）中心的一部分，这是一个能源边界研究中心，由美国能源部基本能源科学办公室资助，基础能源科学办公室，奖励编号ERKCC61（N.B.，L.A.，L.A.R.E.G.R.E.G.以及美国能源部基础能源科学办公室的一部分，美国能源部CNMS2010-098和CNMS2010-099（N.B.，S.J。）。还承认亚历山大·冯·洪堡基金会。和D.W.C.感谢NSF Grant CMMI 0856491的支持。“纳米尺度的电化学插入和锂离子电池材料的扩散映射” N。Balke，S。Jesse，A。N. Morozovska，E。E. Eliseev，D。W. Chung，Y。Kim，Y。Kim，L。Adamczyk，R。E. E.García，N。Dudney和S.V.kalinin，nat。纳米技术。5，749-754（2010）。5，749-754（2010）。
锂离子的基于碳的修饰材料...
锂离子电池（LIB）由于高能密度而引起了多年的高级电源和能源储能设备的极大关注。随着对LIB的大量可逆能力，高安全性和长期稳定性的迅速增长，近几十年来，更多的探索集中在开发高性能阴极材料上。碳基材料是自由度高的电导率，较大的表面积和结构机械稳定性，是LIB的最有前途的阴极修饰材料之一。此功能综述系统地概述了Libs的碳基材料的显着进步。首先代表了使用碳涂层的阴极材料的常用合成方法和最近的研究进展。然后，总结了LiCoo 2，Lini X Co Y Al 1-X-Y O 2和LifePo 4阴极材料的最新成就和挑战。此外，还讨论了对阴极材料的性能的不同基于碳的纳米结构的影响。最后，我们总结了碳基材料对LIB的阴极材料设计的挑战和观点。
在建筑环境中的电动汽车（EV）和EV充电设备
以锂离子电池（LIB）形式的储能储存已在消费者，住宅，商业，工业和运输部门的广泛应用中越来越多地使用和接受。现在用于越来越大的应用，包括电动踏板车，电动自行车，电动汽车和电池储能系统（BESS），用于住宅，社区，社区，商业，商业和网格尺度的应用程序，包括电子烟和VAPES，手机，平板电脑，笔记本电脑和电动工具等便携式电子设备的技术。通常在120-180 WH/kg范围内，铅酸的30-180 kg范围，镍镉（Ni-CD）的50 WH/kg，镍钙（NI-CD）和60-70 WH/kg，镍氢化合物（NIMH）（NIMH）（NIMH）（NIMH）以及过去的两次均可使用的EVEDS的成本均可提高两次decade and decade and for for for vise and decadess in ni decadess in Decadess in Decadess的成本。 libs是指阴极的一系列电池家族，其中阴极由锂的各种氧化物组成。 一些常见的例子包括氧化锂（LiCoo 2或LCO），镍镍锰钴（Linimncoo 2，NMC或NCM），锂镍钴氧化铝（Linicoalo 2或NCA），含含氧液含量（linium Manganese氧化物（Limn）2 O 4或Lith Inlium Irinium Irinium Irrium Irinium Irinium Irrpe（Limn 2 O 4或Limn phlocke）锂离子聚合物（LIPO）。通常在120-180 WH/kg范围内，铅酸的30-180 kg范围，镍镉（Ni-CD）的50 WH/kg，镍钙（NI-CD）和60-70 WH/kg，镍氢化合物（NIMH）（NIMH）（NIMH）（NIMH）以及过去的两次均可使用的EVEDS的成本均可提高两次decade and decade and for for for vise and decadess in ni decadess in Decadess in Decadess的成本。libs是指阴极的一系列电池家族，其中阴极由锂的各种氧化物组成。一些常见的例子包括氧化锂（LiCoo 2或LCO），镍镍锰钴（Linimncoo 2，NMC或NCM），锂镍钴氧化铝（Linicoalo 2或NCA），含含氧液含量（linium Manganese氧化物（Limn）2 O 4或Lith Inlium Irinium Irinium Irrium Irinium Irinium Irrpe（Limn 2 O 4或Limn phlocke）锂离子聚合物（LIPO）。
评论文章 硫化锂作为锂离子电池正极材料：进展与挑战
锂离子电池因具有较高的能量密度和较长的循环寿命,被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大型储能装置中。目前,商业化锂离子电池主要采用循环稳定性高的插层型锂储能材料作为正极和负极材料。然而,插层型正极材料如LiFePO 4 、LiMnO 4 、LiCoO 2 等理论容量低(< 200 mAh·g−1),不能满足日益增长的高能量密度需求。以非插层型锂储能材料为代表的锂硫(Li-S)电池具有很高的能量密度(2600 W·h·kg−1),是目前商业化锂离子电池的8倍以上[1,2],被认为是最有前途的高能量密度二次电池之一。硫及其完全锂化状态的 Li 2 S 均可用作 Li-S 电池的活性正极材料。硫基复合正极应与锂金属或含锂负极结合。低电子和离子电导率是元素硫的固有特性，
先进高性能计算的最新进展与展望
enough 及其同事 [2] 发现 LiCoO 2 正极可以在 3–4.3 V 相对于 Li + /Li 0 的范围内提取大量的 Li +。1982 年，Yazami 和 Touzain 报道了以石墨为固体电解质时 Li + 离子的电化学活性，这成为了商业化锂离子电池 (LIB) 的重要基础。 [3] 1985 年，Yoshino 发明了一种由 LiCoO 2 正极和碳质负极组成的新电池，它显示出合理的可逆容量和显著增强的循环性能。 [4] 随后，索尼于 1991 年将 LIB 商业化；与镍镉和镍氢电池相比，它们表现出更高的质量能量密度和体积能量密度。 [5] 由于其高可逆容量和可观的日历寿命，LIB 已广泛应用于消费产品（如相机和笔记本电脑）和纯/混合动力 (H) 电动汽车 (EV)。根据组成 LIB 的元素价格表，钴（15.54 美元）比镍、锰和铝贵，后三种元素的价格分别为 5.90 美元、1.06 美元和 0.77 美元 LB −1（2020 年 2 月 6 日的实时价格，http://www.infomine. com/investment/metal-prices/）。这促使人们寻找低成本、高容量的替代正极材料，以推广采用 LIB 作为电源的 EV/HEV（图 1 a）。[6] 用层状结构中的其他元素取代钴可能会获得优异的电池性能。例如，富镍的 Li[Ni1−x−yCoxMny]O2 具有高容量（200–250mAhg−1）和高电压操作（≈3.8V vs Li0/Li+）以及更好的化学稳定性，由于 Ni3+/4+（eg）氧化还原能与 Co3+/4+（t2g）和 Mn3+/4+（t2g）带上方的 O2−2p 带顶部没有明显的重叠，所以氧损失更少。 [7,8] 然而，由于 Li+ 和 Ni 2+ 的离子半径相似（0.76 Å），合成化学计量的 LiNiO 2 很困难，即在合成过程中，Ni 2+ 很容易占据锂板中的 3b 锂位并形成[Li 1-xNix]3a[Ni1-x]3b[O2]6c。锂层中的 Ni 2+ 不仅阻碍了 Li+ 的顺利扩散，而且导致不可逆容量和较差的循环寿命。[9] 通常，LiNiO 2 在深度脱锂后表现出从第一个六方到单斜（H1 到 M），单斜到第二个六方（M 到 H2），最后从第二个六方到第三个六方（H2 到 H3）相的渐进相变，[10] 这限制了 LiNiO 2 的制备。
基于单宁酸的锂离子储能装置的可持续阴极——迈向环保储能
（例如在智能手机或电动汽车中）。不幸的是，这些现有的储能设备仍然相当不可持续、昂贵，且容易起火，或在发生故障时爆炸。[1,2] 传统储能设备中最常见的正极材料是无机材料，例如 LiCoO 2 、LiFePO 4 或 LiMn 2 O 4，并且通常基于不可持续且有毒的重金属。[3,4] 就可持续性和价格而言，特别是基于有机电极的储能设备，其利用具有氧化还原活性的有机材料，被认为是下一代电池的有希望的候选者。[5–7] 与通常在充电和放电过程中通过插层机制运行的传统无机电极不同，有机储能装置的特点是 Li + 在表面附近不同的有机氧化还原活性位点发生存储-释放反应。由于不存在晶格转变、传输限制和发热等问题（这些问题通常会缩短无机正极材料的使用寿命），因此可以实现更高的倍率性能和更长的循环寿命。此外，有机储能设备可以成为可穿戴电子产品中柔性和可拉伸设备的绝佳候选。[8,9]
微波 - 粉末快速回收有价值的锂离子电池的有价值的金属
大规模使用电动汽车产生了大量丢弃的锂离子电池，其中包含许多可回收的有价值的金属以及有毒和有害物质。可生物降解和可回收的深层溶剂（DES）被认为是用于用户的绿色回收技术。在此，我们提出了一种微波增强的方法，以缩短尿素/乳酸中的浸出时间：氯化胆碱：乙二醇DES系统。在高电场下，尿素或乳酸在LiCoo 2表面上诱导的偶极矩增加了两个数量级。因此，在尿素/乳酸中，可以在4分钟和160 W中快速浸出90％以上的LI和CO：氯化胆碱：乙二醇DES System。同时，我们建立了两个模型来解释金属离子的浸出动力学和微观行为的浸出机制，并分别将其命名为dot-etching and toelay-peeling过程。通过进一步分析，我们发现点蚀刻可以归因于还原和协调的协同作用，这导致了浸出残基多孔的表面。层 - - 磨牙过程取决于中和，并且浸出残基在此过程中具有光滑的表面。这项工作突出了微波增强策略和DES表面化学对耗尽电极材料恢复的影响。