10,000 次充电放电循环后的容量保持率以及与商用 18650 电池的比较。18650 电池,2 C 循环(700 mAh),软碳阳极,EC:EMC 电解质。
图1。(a)定制断层扫描和细胞堆栈的示意图。(b)使用层层涂层的CU电流收集器,在三种不同的无锂计数器电极(情况A,B和C)的三种不同的无阳极细胞中锂的电压曲线/剥离。对于第一个锂沉积,使用0.5 mA cm -2的初始电流密度和3 mAh cm -2的面积容量循环,然后进行不同的处理(请参阅文本)。(C-E)完整单元堆栈的重建图像切片,每个堆栈图像下方都有放大接口。这些图像切片是从最初的3 mAh cm -2沉积在当前收集器上的。(c)案例A(Au coated电流收集器); (d)案例B(Ag涂层电流收集器); (e)案例C(Au涂层电流收集器)。
锂离子电池 (LIB) 在离子导电介质(即电解质)中通过 Li + 在阴极和阳极之间穿梭来存储/释放能量。[3] 由于 Li 的摩尔质量低(6.9)且 Li + 的离子半径小(0.76 ˚A),LIB 在各种储能系统中的 Ragone 图中表现出最佳能量密度。[4-6] 尽管如此,其他储能系统,包括超级电容器[7]、锌离子电池[8,9]、固态电池[10]、碱性金属电池[11]、锂硫电池[12] 等,在实现 LIB 方面各有优势,可实现高倍率能力、长循环寿命、通过水系/固态电解质提高安全性,并可能通过金属阳极和硫正极提高能量密度。与LIBs类似,钠离子电池(SIBs)也是由安装在集流体上的阴极和阳极组成,中间由Na+导电电解质(有时还有绝缘隔膜)隔开。[13]SIB的电化学机理也是基于Na+在阴极和阳极之间的穿梭(图1a)。尽管与LIBs有许多相似之处,但是较大的离子半径(Na+:1.02˚A)和较高的Na摩尔质量(23)将导致SIBs的电化学动力学受阻和容量受损。此外,钠的较高标准氧化还原电位(Na/Na+−2.74V vs Li/Li+−3.04V)损害了实现的能量密度。 [2,14 – 16] 因此,Na 的理论重量/体积容量(1166 mAh g −1;1131 mAh cm −3)低于 Li(3861 mAh g −1;2062 mAh cm −3)。[2] 尽管如此,由于 SIBs 的丰度更高(Na 2.36 wt.% vs Li 0.0017 wt.%)且在地壳中分布均匀,原材料成本低得多,因此 SIBs 显示出作为 LIBs 可持续且具有成本效益的替代品的巨大潜力。 [6,17] 相反的是,由于锂和钴的储量有限且分布集中在政治敏感地区,预测供应风险已引起锂原材料(如 Li2CO3)成本波动,并显著提高了 LIB 制造成本。[13,18–23] 此外,Na+ 所需能量低于 Li+
1。根据电池充电器测试的单位能量消耗,测试只有1槽电荷的PS30 Plus。2。PS30加上室内扫描配置文件和3500 mAh电池的设备。3。可以从第一个日期出售的第一个日期提供10年的救生员和Zebra Onecare™支持。4。用3500 mAh电池和一个1槽摇篮以快速充电模式为PS30加设备充电15分钟。5。通过3500mAh电池和快速充电模式为1%的电池充电PS30加设备从0%到90%。6。所有来自斑马的电子产品都可能在IEC 62474危险物质清单上包含其他痕量的化学品。7。PS30不能正式注册,因为它不适合Epeat支持的任何产品类型。8。将PS30 Plus的UEC测试结果与PS20进行了比较。
ii (*) 法规提案的短缺预防计划附件 IV-部分 V 中所需的数据。 (**) 根据制定联盟关键药物清单所发布的方法确定的风险等级。 ii (**) 由相同和不同 MAH 销售的替代品。
锂 - 硅电池是采用硅基阳极,锂离子作为电荷载体的锂离子电池。[1]基于硅的材料通常具有更大的特异性能力,例如原始硅的3600 mAh/g。[2]标准阳极材料石墨限制为完全纤维化状态LIC 6的最大理论能力为372 mAh/g。[3]当插入锂以及在带电状态下的高反应性时,硅的大容量变化(根据晶体密度约为400%)是商业化这种阳极的障碍。[4]商用电池阳极可能具有少量的硅,从而稍微提高了性能。这些金额密切关注的商业秘密,截至2018年,最多限于阳极的10%。[需要引用]锂 - 硅电池还包括细胞构型,其中硅处于化合物中,在低压下,可以通过位移反应储存锂,包括氧化碳酸硅,硅一氧化碳或氮化硅。[5]
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摘要:在物联网黎明时,对于储能的三维电极,越来越重要。的心脏是大量的微电子设备,需要嵌入能量收割机和能量存储组件以确保自治。在这项研究中,我们通过简单的优化电沉积过程开发了多孔金属微观结构及其与新的Ruo X N Y S Z材料的共形涂层。带有纳米端网络的微孔结构显示出较高的面积电容(电极为14.3 f cm -2,全溶剂固定状态的微蛋白酶酸一小度为714 mf cm -2)和稳定的性能(5000个周期后保留> 80%)朝H +存储。也观察到具有高面积容量(5 mAh cm -2)和速率特征(3C时1.5 mAh cm -2)的显着LI +存储能力。这些结果加上便捷的合成策略,因此可以为微生物和微生物电容器大规模生产3D多孔电极提供灵感。
将阳极电位限制为0.1-0.8 V与Li/Li +限制阳极的容量,约为30%。为了维持细胞的高容量(在mah/g lnmo中),因此有必要增加阳极的能力。对于本研究中使用的石墨和LNMO,最佳的N/P比为1.64。进行比较,还测试了具有N/ P = 1.10的单元。图3显示了具有两个N/P比的细胞的循环曲线。结果表明,当循环的条件受阳极状态的治疗时,可以构建稳定的LNMO石材细胞并保持100多个循环的稳定性,可容纳120 mAh/g lnmo。在这些条件下的稳定循环进一步表明,lnmo-graphite细胞中容量损失的起源与非化学串扰密切相关,在该串扰中,标准的CC-CV方案和LNMO阴极的组合迫使阳极上的极端循环条件,导致文献中已知的化学杂种。
蛋黄壳结构化硅/碳(YS-SI/C)阳极材料显示出对商用锂离子电池(LIB)的希望,因为它们具有很高的特定容量和出色的循环寿命。但是,尽管研究了近十年,但仍未实现其商业化,这主要是由于机械强度差,速率能力有限和能量密度低。本研究报告了通过热化学蒸气沉积合成的层次YS-SI/C阳极材料,用于垂直石墨烯片的生长(VGS),聚合物自组装和一步碳化,从而通过VGSS建立了SI核心和碳壳之间的连接,从而增强了YS-Chemical和机械的特征。独特的材料的表现优于无VGSS的复合材料,该复合材料在0.1 c时的高特定容量为1683.2 mAh g-1,在10 c时在10 c时的出色速率性能为552.2 mAh g-1,在1000个循环后,较高的速率性能为552.2 mAh g-1,卓越的容量保留率为80.1%。与LINI 0.8 CO 0.1 Mn 0.1 O 2个阴极匹配时,安培小时袋细胞分别提供高重量和大量能密度分别为429.2 WH kg-1和1083 WH l-1。有限元分析表明,VGSS降低了碳壳上的应力浓度,有助于空心材料承受工业电极日历。这项工作证明了在实用液体中YS-SI/C阳极材料的商业应用的潜力。