全固态电池的电解质材料 想要彻底改变电池项目的安全性和性能?我们先进的固体电解质为传统液体电解质提供了引人注目的替代品,有可能提高能量密度、提高安全性并延长电池寿命。NEI 的固体电解质材料旨在解决界面兼容性和长期稳定性等关键挑战,为开发更安全、更可靠、性能更高的电池铺平道路。探索我们精选的硫化物、氧化物、磷酸盐、聚合物、NASICON 和卤化物电解质,立即找到最适合您电池需求的材料!
现任BTMS团队:安德鲁·梅恩茨(Andrew Meintz),布莱恩·珀杜(Brian Perdue),埃里克·杜菲克(Eric Dufek),杰克·德佩(Jack Deppe),安德鲁·詹森(Jack Deppe),安德鲁·詹森(Andrew Jansen),约翰·法雷尔(John Farrell),坎德勒·史密斯(Kandler Smith),凯文·格林(Kevin Gering),马修·凯瑟(Matthew Keyser),史蒂夫·特拉斯克(Steve Trask Dunlop,Matthew Shirk,Paul Gasper,Richard Carlson,John Kisacikoglu,Ed Watt,Ryan Tancin,Bertrand Tremolet de Villers,Noah Schorr,Katie Harrison,Anthony Burrell
当前的能量和移动性转化,在很大程度上依赖电动汽车(EV)和可再生能源需要电池。锂离子电池是重塑我们的运输系统的主要候选者。尽管已经主导了电动汽车市场的能源储能组件,但锂离子电池仍存在与易燃液体电解质有关的安全问题。此外,它们接近达到最大能量密度。替代电池技术,更安全且能够存储更多的能量,因此引起了极大的兴趣。一个突出的例子是使用陶瓷或聚合电解质及其复合材料的固态电池。本文探讨了内部处理和表征技术,以研究所有固态锂电池的无机电解质的过程,并提高无机电解质的性能。无机电解质是具有高离子电导率的固体,可以使具有高功率和能量密度的安全电池。但是,在达到商业化之前,需要克服许多挑战。进步与了解控制离子传输的属性有关。本文的一个焦点是用硼酸处理电解质材料Li 7 La 3 Zr 2 O 12(LLZO)。这种表面处理似乎可以应对有害的Li 2 CO 3的形成,因此,均针对烧结的陶瓷电解质颗粒和LLZO粉末进行了探索。分别通过分析对烧结的影响以及在聚合物电解质矩阵中实施粉末时分别评估了该策略。与酸接触,LLZO形成了一个对电导率有益影响的Libo 2层。对于llzo粉末,酸处理在烧结后产生了有希望的谷物结合的固体。掺入聚合物电解液中时,较高的离子电导率表明Libo 2层对聚合物陶瓷接触的有益作用。另一个有希望的无机电解质是Li 1+X Al X Ti 2-X(PO 4)3(LATP),其易于处理和高电导率被其不稳定性与锂金属所遮盖。作为保护LATP材料的一种策略,它已插入不同的聚合物电解质矩阵中。虽然复合材料通常在材料之间表现出较差的协同作用,但对于多种植者来说,有一些令人鼓舞的结果,尤其是高转移数量。总而言之,这些结果为了解如何使用陶瓷电解质制造功能性的全州电池提供了一步,以及在陶瓷和复合电解质中量身定制表面的重要性。
图2。(a)[lipf 6]/[sl] = 1/4,(b)[liotf]/[liotf]/[sl] = 1/1,(c)[libf 4]/[libf 4]/[sl] = 1/1,(d)[litfsa]/[litfsa]/[sl] = 1/1,(e)[lifsa] [lifsa] = 1/1/1/1/2,(f)[lIDF) [LICLO 4]/[SL] = 1/2溶剂。(a)和(b)的晶体学信息(CIF)文件分别存放在剑桥晶体学数据中心(CCDC)中,分别为CCDC 2292897和CCDC 2292899。(c),(d),(e)和(f)的绘制。(g)从参考文献中报告的CIF文件中重新绘制。12。颜色代码:紫色,李;粉红色,b;灰色,c;蓝色,n;红色,o;浅绿色,f;橙色,P;和黄色的氢原子未显示。
Minkewicz,Justyna,Jones,Gareth M.,Ghannizadeh,Shaghayegh,Bostonchi,Samira,Wasely,Thomas J.,Yamini,Yamini,Aminorroya和Nekouie,Vahid,Vahid(2023)。固态电解质的大规模制造:挑战,进度和前景。[文章][文章][文章]
固态电解质(SSE)是固态锂电池中的重要组成部分,对能源储能应用具有很大的希望。本综述提供了固态电池(SSB)的概述,并讨论了电解质的分类,重点是与氧化物和硫化物基于SSE相关的挑战,尤其是关于接口和化学稳定性的挑战。本评论还探讨了在大规模制造中形成和烧结SSE的方法,包括生产基于氧化物和硫化物的密集薄膜的已建立和新技术。此外,还讨论了添加剂制造(AM)在SSE生产中的潜在应用。最后,本文总结了SSE的大规模制造,并为可持续的SSB开发目标提供了前景。本综述中提供的见解有助于SSE技术对固态锂电池的理解和进步
摘要:锂硫电池(LSB)是最有希望的下一代电池技术之一。第一个原型细胞比常规锂离子电池(LIB)显示出更高的特异能量,并且活性材料具有成本效益且普遍丰富。然而,Li-S电池仍然遭受了几个局限性,主要是周期寿命,细胞的频率以及缺乏组件生产价值链。由于该电池系统基于复杂的转换机制,因此电解质起着关键作用,不仅是针对特定能量的,而且还起着速率能力,循环稳定性和成本。在此,我们报告了基于乙二醇 - 乙酰溶剂的电解质,四甲氧基糖(TEG)和四甲氧基糖糖(TMG)。这些溶剂之前已经检查了超级电容器和Libs,但从未对LSB进行研究,尽管它们表现出了一些有益的特性,并且由于它们是几种化学物质的前体,因此已经建立了生产价值链。通过在TXG:DOL溶剂混合物中调节溶剂比和LITFSI浓度来建立一个专门适应的电解质组成。所获得的电解质显示出长的循环寿命以及较高的库仑效率,而无需使用Lino 3,这是一种正常导致细胞通信和安全问题的组件。此外,还进行了多层Li-S袋细胞中的成功评估。电解质得到了彻底的表征,并讨论了其硫转化机制。
在固态电解质(SSE)中使用金属有机框架(MOF)一直是一个非常有吸引力的研究领域,在现代世界中引起了广泛关注。SSE可以分为不同的类型,其中一些可以与MOF结合使用,以通过利用高表面积和高孔隙率来改善电池的电化学性能。但是,它也面临许多严重的问题和挑战。在这篇综述中,分类的不同类型的SSE类型,并描述了添加MOF后这些电解质的变化。之后,引入了这些带有MOF的SSE,以用于不同类型的电池应用,并描述了这些SSE与MOF结合在细胞电化学性能上的影响。最后,提出了MOFS材料在电池应用中面临的一些挑战,然后给出了一些解决MOF的问题和开发期望的解决方案。
今天,电池技术对所谓的LI电池进行了前所未有的多样化,其中包括其他单价(Na +或K +)和多价离子(例如Mg 2 +或Ca 2 +)。除其他因素外,通过建立更可持续和便宜的原材料平台的目标,使用更丰富的原材料,同时保持高能密度。对于这些新技术,决定性的作用落在电解质上,最终需要形成稳定的电极 - 电解质界面并提供齐全的离子电导率,同时保证高安全性。对聚合物基质中的金属离子的传输作为电池应用的实心电解质进行了广泛的研究,尤其是用于锂离子电池,现在也被认为用于多价系统。这构成了巨大的挑战,因为固体中的离子运输变得越来越困难。有趣的是,这个话题是80年代和90年代多年的关注主题,当时许多问题仍在引起问题。由于该领域的最新进展,在固体聚合物电解质中产生了多价离子转运的新可能性。出于这个原因,从这个角度来看,沿着记忆巷漫步,讨论当前的进步并敢于窥视未来。
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