1和(b)在室温下为7.5 mA g -1的FEPO 4。插图显示了相应的差异能力图。(c)NAV 2(PO 4)3的循环性能在3.5 mA g -1和(d)在室温下为7.5 mA g -1的FEPO 4。
如今,可充电锂离子电池已成为现代日常生活中不可或缺的一部分。作为传统储能系统的有前途的替代品,它们具有多种优势。本综述旨在让读者深入了解各种锂离子电池 (LIB) 电极纳米材料的工作机制、当前技术进展和科学挑战。电化学热力学和动力学是我们介绍的两个主要观点,旨在为电极材料的合理设计提供信息基础。此外,阳极和阴极材料都被分为几种类型,并使用一些具体的例子来展示它们的优点和缺点,并提出了一些改进建议。此外,我们总结了纳米结构阳极和阴极材料的合理设计和合成方面的一些最新研究进展,以及它们相应的电化学性能。基于所有这些讨论,总结并提出了 LIBs 进一步发展的潜在方向。
1 北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871,中国 2 北京金羽能源科技有限公司,北京 100095,中国 * 电子邮件:xychuan@pku.edu.cn a 作者对这项工作的贡献相同 收到日期:2020 年 3 月 3 日/接受日期:2020 年 4 月 26 日/发布日期:2020 年 6 月 10 日 水系锌离子电池(ZIB)因其优异的安全性、成本效益和环境友好性而被公认为大规模储能最有希望的候选材料之一。然而,由于合适正极材料的可用性有限,ZIB 的应用受到阻碍。在本工作中,通过模板辅助热分解制备了多孔管状 MoS 2,其中以(NH 4 ) 2 MoS 4 为前驱体,以天然埃洛石为模板。作为一种有前途的锌离子电池正极材料,所制备的 MoS 2 在 0.2 A g -1 时表现出良好的比容量 146.2 mAh g -1 ,并且具有优异的循环性能,800 次循环后容量保持率为 74.0%。此外,所提出的 MoS 2 即使在 1 A g -1 时也表现出良好的倍率性能。这项工作为锌离子电池提供了一种有前途的正极材料,并为其未来在可再生能源存储中的应用开辟了新的可能性。关键词:MoS 2;热分解;埃洛石模板;正极;水系锌离子电池。1. 引言
虽然初级原材料始终发挥着重要作用,但欧洲电池行业已经发展出强大的废物处理部门,以增加二次原材料对材料组合的贡献。与此同时,材料和应用技术以及采矿业也在不断改进,以进一步提高资源效率并降低对初级原材料采购的依赖。
开发新材料是应对电池技术挑战的关键。离子液体基聚合物电解质具有不可燃性和高热稳定性,可以降低爆炸风险。LiMPO 4 正极(M=Fe、Mn、Co……)的使用有助于提高热稳定性,这是因为金属和氧之间存在共价键。有机电极具有灵活性,可以促进可充电锂电池的回收利用。在本研究中,这些材料已被用于超安全、灵活、绿色和高倍率锂电池。使用拉曼、XPS、DSC 和介电光谱研究了它们的物理性质,并结合一些 LiMPO 4 正极探索了离子液体基聚合物电解质的电化学性能。研究了离子配位、离子电导率、氧化稳定性、电极材料的溶解和电化学性质。为了克服有机电极材料含碳量高、活性物质溶解等缺点,本文还研究了新型纳米纤维有机自由基聚合物[(聚(2,2,6,6-四甲基哌啶氧-4-基甲基丙烯酸酯)(PTMA)]电极、含有甲氧基官能团(CH3O)的新型有机正极材料2,3,6,7,10,11-六甲氧基三苯并菲(HMTP)]和Py14TFSI基聚合物电解质。