锂氧(Li-O 2)电池被认为是下一代储能系统的预期继任者。但是,通常使用的有机盐电解质的全面特性仍然不令人满意,更不用说它们的昂贵价格,这严重阻碍了Li-O 2电池的实际生产和应用。在此,我们提出了一个低成本的全有机硝酸盐电解质(lino 3-kno 3-dmso),用于Li-O 2电池。与有机盐电解质相比,无机硝酸盐电解质具有更高的离子电导率和更宽的电化学稳定窗口。K +的存在可以稳定O 2-中间体,从而通过溶液途径扩大能力来促进放电过程。即使在0.01 m的超低浓度下,K +仍然可以保持稳定以促进溶液放电过程,并且还具有通过静电屏蔽抑制树突生长的新功能,从而进一步增强了电池稳定性并有助于长周期寿命。结果,在0.99 m的Lino 3 - 0.01 m KNO 3 -DMSO电解质中,Li-O 2电池表现出延长的循环性能(108个循环)和出色的速率性能(2 A·G-1),比有机盐的含量明显优于有机盐。
提高材料疲劳寿命的方法之一是提高材料强度。这通常是通过合金化来实现的。[3 – 6] 然而,一个主要缺点是,与低合金或非合金样品相比,合金含量较高的系统的腐蚀性能通常会变得更差。[7] 另一种提高强度的方法是细化晶粒。这种方法的优点是在不改变材料化学成分的情况下实现强度的提高。将晶粒尺寸减小到亚微米范围的特别有效的方法是剧烈的塑性变形工艺。[8 – 10] 在这些过程中,材料会受到高塑性变形,而不会改变材料的横截面形状。通过重复几次该工艺步骤,可以引入非常大量的塑性变形,从而在材料中引入新的位错。这些位错形成新的亚晶粒,由于能量最小化,亚晶粒通过进一步变形转变为大角度晶界。与粗晶粒 (CG) 材料相比,此类超细晶粒 (UFG) 材料的循环性能明显更佳。[10 – 13] 由于 UFG 材料的晶粒尺寸较小,因此通常用于适应 CG 材料疲劳过程中应变的位错排列和/或结构的发展受到阻碍。[14,15]
本论文涵盖了大型制造企业可以如何实施和利用战略目标和关键绩效指标(KPI)来符合循环经济原则(CE),从而改善了可持续性和业务绩效。基于在西门子能源(SE)进行的案例研究,涉及文献研究,访谈研究和焦点小组,提出了一组精心选择的战略循环目标和KPI,以衡量,评估和驱动大型制造业企业中的循环性能。由于论文的野心是为SE以外的有价值的见解,因此专门针对SE的战略循环目标和KPI进一步概括,与学术界和其他大型制造业企业具有普遍相关。企业在给定部门内具有多种关键特征,例如广泛的材料资源流和复杂的价值链,因此战略目标和KPI通过降低维珍材料的依赖性,提高再循环率以及向循环商业模型的过渡来强调材料效率。虽然建议的目标和KPI普遍针对大型制造业企业,但建议各个组织进行内部调查和分析,以进一步量身定制和适应战略目标,并将KPI与特定的企业有关。
通过对预碳化间苯二酚-甲醛球进行化学活化,合成了具有高度堆积六边形排列的多孔碳微球和 S/微球碳复合材料。硫代硫酸钠用作无害的活化剂、S 掺杂剂和硫前体。多孔微球具有较大的表面积(2060-2340 m 2 g -1 )和足够的微中孔率。它们还具有大量的硫杂原子(5-7 %)和高电子电导率(2.3-3.1 S cm -1 )。微球的紧密组织和适当的孔隙率使其在水性和有机电解质中工作的超级电容器中使用时能够实现具有竞争力的体积电容值(分别为 130 和 64 F cm -3 ),同时保持良好的倍率性能。此外,硫含量超过80%的硫/球形碳复合材料被测试用作锂硫电池正极材料,显示出高的硫利用率、大的体积容量值(768mAh cm -3 )和稳定的长期循环性能(每次循环的容量损失为0.086%)。
摘要:氧化还原流量电池(RFB)作为有希望的电化学能源储能技术引起了极大的关注,提供了各种优势,例如网格尺度的电力生产,具有可变的间歇性发电,与金属离子电池相比,安全性提高了安全性,脱离能源和电力密度和电力密度和简化的制造工艺。在此审查中,我们专注于有机,非水氧化还原流量电池。具体来说,我们解决了与可靠的氧化还原活性有机化合物的设计和合成有关的最新进展以及主要挑战。对广泛的氧化还原活性分子的合成和表征进行了广泛的研究,特别集中在诸如奎因酮,硝基二羟基自由基,二键二苯甲酸酯,苯丙嗪和势噻嗪和notholotes等posolytes的衍生物上,例如Violiden和pyridiums。我们探讨了参考文献中记录的各种官能团的掺入,旨在增强氧化还原活性分子的中性和自由基状态的化学和电化学稳定性以及溶解度。此外,我们还对这些氧化还原活性分子所表现出的细胞循环性能进行了全面评估。
摘要:本文研究了不同水热工艺原位合成Fe2O3/还原氧化石墨烯(rGO)负极材料。扫描电子显微镜(SEM)分析发现,不同的工艺可以控制石墨烯和Fe2O3的形貌,水热原位法和油酸辅助水热原位法制备的Fe2O3形貌主要由细小的球体组成,而PVP辅助水热原位法制备的Fe2O3形貌呈现多孔椭球体,石墨烯呈现典型的褶皱和小块状。X射线衍射分析(XRD)分析结果表明,以不同的方式生成的Fe2O3/还原氧化石墨烯(rGO)材料均具有良好的结晶性,加入GO后氧化铁的晶型没有发生变化。均发生了还原,并在25°附近出现特征峰,说明有大量还原石墨烯存在。电化学性能测试结果发现,不同工艺制备的活性材料对锂离子电池循环性能的影响不同,综合比较3种工艺制备的Fe 2 O 3 /rGO电化学性能最好。
钙循环过程基于 CaCO 3 和 CaO 之间的可逆反应,近年来作为一种有前途的热化学储能系统引起了人们的极大兴趣,该系统可集成到聚光太阳能发电厂 (CaL-CSP) 中。该系统的主要缺点是 CaO 转化不完全及其烧结引起的失活。在本文中,通过使用定义明确且粒度分布较窄的标准石灰石颗粒进行实验性多循环测试,评估了粒度对这些失活机制的影响。结果表明,当在低温氦气中进行煅烧时,CaO 多循环转化主要受益于使用小颗粒。然而,只有对于低于 15 l m 的颗粒,这种增强才显著。另一方面,在高温 CO 2 中煅烧引起的强烈烧结使粒度与多循环性能的相关性降低。最后,SEM 成像表明,在氦气中进行煅烧时,活性丧失的机制主要是孔隙堵塞,而在高温 CO 2 中进行煅烧时,由于烧结导致的表面积大量损失是失活的原因。2019 作者。由 Elsevier BV 代表开罗大学出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可证开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
此外,当 TMO 充电至更高电压时,晶格氧可以参与阴离子氧化还原以补偿电荷。[15,16] 因此,氧化还原反应会在首次充电时贡献额外的容量。由于晶格结构内的氧损失,相关容量在接下来的循环中通常可逆性要低得多。[17-19] 此外,过渡金属离子可以在晶格氧氧化还原反应过程中迁移到钠离子层,导致层状 TMO 的结构变形。[20,21] 因此,高能量密度 SIB 正极设计需要了解层状 TMO 中的氧阴离子氧化还原活性,以更好地设计正极材料,提高氧化还原活性的可逆性,从而稳定循环性能。层状钠 TMO 的晶格氧氧化还原活性已通过多种原位或非原位技术进行了表征,例如拉曼光谱、X 射线光电子光谱和 X 射线吸收光谱。[22 – 24] 结果通常揭示有关充电或放电时表面氧局部电子态变化的信息。[18,25,26] 此外,了解本体(晶格)氧氧化还原活性对于解释相关的晶格结构变化和电化学过程的可逆性至关重要。
摘要:磷酸锂(LifePo 4或LFP)是锂离子电池(LIBS)的有前途的阴极材料,但是电解质和LFP电极之间的侧面反应可以降低电池的性能。本研究使用原子层沉积(ALD)介绍了一种创新的涂料策略,将薄(5 nm和10 nm)Al 2 O 3层应用于高质量的LFP电极上。gal-vanostatic电荷 - 放电循环和电化学阻抗光谱(EIS)用于评估涂层和未涂层的LFP电极的电化学性能。结果表明,Al 2 O 3涂层通过对侧面反应并稳定阴极 - 电解质界面(CEI)来增强室温(RT)和40°C下的循环性能。涂层的LFP在1C和RT下100个周期后的容量占67%,而未涂层样品为57%。验尸分析,包括扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子光谱(XPS),以研究改进的性能后面的机制。这些分析表明,Al 2 O 3涂层在循环过程中降低LFP电极的降低具有很高的影响,这表明ALD Al 2 O 3涂层的潜力增强了LIBS中LFP电极的杜拉比尔和性能。
中空碳材料因其独特的多孔结构和电性能被视为催化和电化学储能中重要的支撑材料。本文以铟基有机骨架InOF-1为骨架,在惰性氩气下通过纳米氧化铟与碳基质的氧化还原反应形成铟颗粒。具体地说,通过在脱羧过程中结合铟的熔融和去除,原位获得了一种多孔中空碳纳米管(HCNS)。合成的HCNS具有更多的电荷活性位点以及短而快的电子和离子传输通道,以其独特的内部空腔和管壁上相互连通的多孔结构,成为碘等电化学活性物质的优良载体。此外,组装的锌碘电池(ZIBs)在1 A g -1 时提供234.1 mAh g -1 的高容量,这确保了电解质中碘物质的吸附和溶解达到快速平衡。基于HCNS的ZIBs的倍率性能和循环性能得到大幅提升,表现出优异的容量保持率,并表现出比典型的单向碳纳米管更好的电化学交换容量,使HCNS成为新一代高性能电池的理想正极材料。