添加剂制造(也称为3D打印)有可能使任何形状的柔性,可穿戴和可定制的电池开发,从而最大程度地提高储能,同时减少死亡重量和音量。在这项工作中,高能密度lini的三维复合电极结构1/3 MN 1/3 CO 1/3 O 1/3 O 2(NMC 111)材料通过增值税光聚合(VPP)过程与创新的先前方法结合使用。这种创新的方法涉及将金属前体盐溶解到紫外聚糖化树脂中,以便将有害的光散射和增加的粘度最小化,然后在印刷物品的热后处理过程中NMC 111的原位合成。在初始树脂中没有固体颗粒,允许生产较小的印刷特征,这些特征对于3D电池设计至关重要。在本研究中彻底描述了紫外聚糖化复合树脂和复杂结构的3D打印,然后对产生NMC 111的热后处理进行了优化。基于这些结果,这项工作通过前体方法解决了3D打印电池的关键方面之一:需要在电化学和机械性能之间妥协以获得功能齐全的3D印刷电极。此外,它讨论了通过VPP工艺限制电池多物质3D打印的差距。
摘要:发光电化学细胞(LEC)是完全解决方案处理的照明应用的有前途的候选者,因为它们可以组成单个活性材料层和空气稳定电极。由于电气双层(EDL)的原位形成,通常认为它们的性能独立于电极材料选择,但我们在概念上和实验上证明了这种理解需要修改。具体来说,观察到激子的生成区域受电极工作函数的影响。我们通过提出促进EDL中的离子浓度合理化了这一发现,取决于电极工作函数与各个半导体轨道之间的偏移,这反过来又影响了用于电化学垃圾的离子数量,从而影响了exociton生成区域。此外,我们研究了电极选择对表面等离子体极化子激子损失的影响,并讨论了腔对激子密度的影响。我们通过证明我们可以通过考虑这些电极依赖性效应的光学模型来复制测得的亮度瞬变来得出结论。因此,考虑到电极材料,主动材料厚度及其共同组成,我们的发现提供了合理的设计标准,以实现最佳的LEC性能。关键字:发光电化学电池,电动双层,激子产生曲线,电极功能,表面等离子体偏振子,光学建模■简介
# 组成 # 原子核 # 电子 缩写 1 2 Zn +2 Al + [C 3 H 6 ] 10 94 326 2 Zn + 2 Al + PP 2 2 Zn + 2 Al + [ C 10 H 8 O 4 ] 5 114 586 2 Zn + 2 Al + PET 3 2 Zn + 2 Al + [ C 6 H 4 S] 10 114 646 2 Zn + 2 Al + PPS 4 2 Zn + 2 Al + [C 22 H 10 O 5 N 2 ] 2 82 478 2 Zn + 2 Al + PI 5 3 Zn +1 Al + [C 3 H 6 ] 10 94 343 3 Zn + 1 Al + PP 6 3 Zn + 1 Al + [ C 10 H 8 O 4 ] 5 114 603 3 Zn + 1 Al + PET 7 3 Zn + 1 Al + [ C 6 H 4 S] 10 114 663 3 Zn + 1 Al + PPS 8 3 Zn + 1 Al + [C 22 H 10 O 5 N 2 ] 2 82 495 3 Zn + 1 Al + PI
氯离子电池(CIB)为锂离子系统提供了令人信服的替代方案,尤其是在要求成本效益和资源可持续性的应用中。但是,量身定制的电极材料的开发仍然是CIB进步的关键瓶颈。在这项研究中,我们首次通过轻松的机械化学途径合成了一类未开发的基于钙钛矿的材料含钾(K 2 SNCl 6,称为KSC)。制备的KSC经过各种表征技术,以确认其晶体结构和形态。在此,KSC利用锂金属计数器电极在非水CIB构型中表现出有趣的电化学性能。此外,Ex-Situ X射线衍射(XRD)和X射线光电子光谱(XPS)分析揭示了涉及氯离子穿梭的转化反应机制,并在循环过程中提供了对结构进化的见解。此外,密度功能理论(DFT)研究支持了其他降解产物,这些降解产物可能有可能限制这些材料的性能,从而限制了这些材料作为CIB中潜在电池电极的性能。
摘要:使用简单的化学浴沉积方法,将纳米结构的铁二硫化物(FES 2)均匀沉积在再生纤维素(RC)和氧化的碳纳米管(CNT)基于氧化的碳纳米管(CNT)的复合膜上,以形成RC/CNT/FES/FES 2复合膜。RC/CNT复合膜是FES 2微球的均匀沉积的理想底物,这是由于其独特的多孔结构,较大的特定表面积和高电导率。polypyrole(PPY),一种导电聚合物,以提高其电导率和循环稳定性。由于FES 2具有高氧化还原活性和具有高稳定性和电导率的PPY的协同作用,RC/CNT/FES 2/PPY复合电极表现出出色的电化性能。用Na 2测试的RC/CNT/0.3FES 2/PPY-60复合电极因此,在1 mA cm-2的电流密度下,水溶液可以实现6543.8 mf cm-2的优异面积电容。电极在10,000电荷/放电周期后保留了其原始电容的91.1%。扫描电子显微镜(SEM)图像显示,在10,000周期测试后,在RC/CNT/0.3FES 2/PPY-60膜中形成了孔径为5-30μm的离子转移通道。由两种相同的RC/CNT/0.3FES 2/PPY-60复合电极组成的对称超级电容器设备提供了1280 MF CM - 2的高度电容,最大能量密度为329μWHCM - 2,最大功率密度为24.9 mW cm-w cm-w cm-w cm-w cm-w cm-2%,且86-2%2%。在40 mA cm-2处的循环在1.4 V的宽电压窗口进行测试时。这些结果表明,RC/CNT/FES 2/PPY复合电极的最大潜力用于制造具有高工作电压的高性能对称超级电容器。
该项目是由美国能源部国家能源技术实验室资助的部分,部分是通过现场支持合同资助的。美国政府,其任何机构,其任何雇员,支持承包商,或其任何雇员既不对任何信息,设备,产品或程序所披露的任何法律责任或责任,或承担任何法律责任或责任,或者承担任何法律责任或责任,或者表示其使用均不将使用其使用,或者代表其使用不会侵权私人权利。在此引用以商业名称,商标,制造商或其他方式参考任何特定的商业产品,流程或服务。本文所表达的作者的观点和观点不一定陈述或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
有机氧化还原活性化合物由于其分子可调性而引起了最近对能量储能的研究的关注,从而促进了它们的应用特异性c优化。1 - 4在有机氧化还原活性材料的缔合中,共轭大环具有特别的功能性吸引力,结合了由其旷日持久的架构和出色的可重复性来实现的强大氧化还原特性,只能与离散的分子系统实现。5 - 7 [2.2.2.2] Paracyclane-1,9,17,25-苯乙烯(PCT,方案1,顶部)是一种特殊的共轭宏环,它占了这种有机的氧化还原活性材料,8依赖于其可预测的合成和反击 - Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-ible二 - 电源。可逆性降低PCT是通过隐藏的抗虫性的;在中性状态下,局部芳族苯基单元掩盖了4 N(24)p电子的形式大环共轭系统的反剖复,该系统可驱动具有4 N + 2(26)p电子的全球芳族dianion态的出色稳定性。9类似的芳香性切换在其他报告的有机电池电极材料中也起着作用。10 - 13对于PCT,可逆的两电子电化学还原与锂和钠离子的孔隙率相结合,分别在〜14 - 17%和〜4 - 5%V/V的情况下确定(取决于相位),将其作为电池电极材料启用。17,18然而,这些SQTI-RS中的烷基Sidechain存在赋予出色的溶解度,这显着阻碍了它们作为电池电极材料的循环时的物理稳定性。然而,在通用电池电解质中,PCT不能超过dianion状态,该状态限制了其特异性容量,同时,如果不适当选择导电剂和Binder,则Dianion态的增加溶解度会阻碍其循环性能。In order to raise speci c capacity and, drawing inspiration from the uniquely stable redox properties of aromatic cyclic anhydrides and their imide derivatives, such as naphthalenediimide, 14,15 our focus has shi ed towards the development of squarephaneic tetraanhydride (SqTA) and its tetraimide derivatives (SqTI, Scheme 1), 16 which builds on the多孔PCT子结构在本地和全球芳香状态之间的不同之间切换。Our development of SqTA opened up its conversion to a number of alkyl- N -substituted squarephaneic tet- raimides (SqTI-Rs), 16 which featured reversible access to the four-electron reduced state, owing to global aromaticity of the dianion and presumed global Baird aromaticity of the triplet tetraanion.因此,在储能中应用四电子可降低SQTI单元的分子设计中发展的策略需要集中于最小化的溶解度。通常,可以通过增强互联体相互作用(例如P - P相互作用)来降低复合溶解度,或通过省略侧技术来最大程度地减少有利的溶剂相互作用。26然而,如果通过连接扩展增加每个氧化还原活性单位的分子量,则可以降低特定的C容量。Conjugation extension of SqTI to increase p – p interactions may be achieved through its conversion into derivatives suitable for subsequent cross-coupling functionalisation, 19 or by its potential incorporation into covalent-organic frameworks 20 – 24 where its D 4 symmetry may be exploited to template reticular framework synthesis 25 by lattice propagation at the four anhydride positions of SqTA.
b'in与最先进的锂离子电池(LIBS)中的阴极化学的相对广泛的选择形成了鲜明对比,石墨是所有电池应用中的多元阳极材料。如今,基于石墨的阳极是市售Libs中最常用的负电极材料。 近年来,通过添加少量硅的纯理论特异性能力为372 mahg 1的纯石墨阳极的电池容量能力为372 mahg 1,从而使3572 MAHG 1 [1]的理论特异性能力保持较高的理论特异性能力[1],并且在高安全标准和较高的成本和较高的成本上保持了低工作电位。 [2]电化学活性石墨以2H构型构建分层六边形结构排序。 [3]在电化学循环期间,锂离子将可逆地置入石墨结构,从而导致不同的岩石阶段li x c 6(x <1)(x <1)(阶段),实验' div>如今,基于石墨的阳极是市售Libs中最常用的负电极材料。近年来,通过添加少量硅的纯理论特异性能力为372 mahg 1的纯石墨阳极的电池容量能力为372 mahg 1,从而使3572 MAHG 1 [1]的理论特异性能力保持较高的理论特异性能力[1],并且在高安全标准和较高的成本和较高的成本上保持了低工作电位。[2]电化学活性石墨以2H构型构建分层六边形结构排序。[3]在电化学循环期间,锂离子将可逆地置入石墨结构,从而导致不同的岩石阶段li x c 6(x <1)(x <1)(阶段),实验' div>
b“ libs [18]以及钠离子电池中的dess。[19]先前,由钠二(三氟甲磺酰基)酰亚胺(NATFSI)和N-甲基乙酰酰胺(NMA)组成的DES组成的Eutectic摩尔比1:6,这在这项研究中也被证明是可行的电子,用于多个可行的电子电脑,用于多聚体。 (2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基 - 氧基丙烯酸酯)(PTMA)电极。[20]但是,据我们所知,这些溶剂尚未与聚合物电极配对,用于构建全有机储能系统。对基于有机电池的研究大约在45年前开始,[21,22],但很快就停止了。[23]发现高容量聚合物(例如PTMA)[24]与相对较高的放电电压配对,再次激发了对有机电极材料的兴趣,从而产生了各种储能应用。[25 \ XE2 \ x80 \ x9331]今天,PTMA是最突出的基于自由基的氧化还原活性聚合物之一。它用作阳性电极,含有稳定的硝氧基自由基,称为2,2,6,6-四甲基哌啶基N-氧基(tempo)。这个自由基具有出色的电化学特性和所需的稳定性。[32] PTMA首先在锂有机电池中使用,平均排放电压为3.5 V,排放能力为77 MAHG 1。[24]本研究中全有机全电池的负电极是基于VIologen的聚合物,该聚合物在其原始状态下包含双阳性电荷的阳离子,在进行了两个单电子传输步骤后,该阳离子在其原始状态下,将其简化为中性物种。[5]在这种情况下,我们使用了交联的聚合物聚(N - (4-乙烯基苯甲酰苯)-N'-Methylviologen)(X-PVBV 2 +),以阻止溶剂中的溶解。[33] PTMA作为正和X-PVBV 2 +作为负电极的组合会导致在阴离子摇椅构型中运行的全有机电池,这是一种可以用有机电极材料实现的稀有细胞类型。[34]与阳离子摇摆椅或双离子电池相比,仅将阴离子用作电荷载体。此类阴离子摇摆椅全有机细胞的其他报道也将基于Viologen的化合物作为负电性化合物,均以水性[35 \ xe2 \ x80 \ x9338]和非含电解质的水性和非高性电解质,[39 \ xe2 \ xe2 \ x80 \ x80 \ x93341]
该碳通过晶格的逐渐溶解最初会引起地下,最终引起块状碳化物。[12,29]对于炔烃半氢化反应,该PDC X相通过抑制对烷烃的过度氢化来提高对烷烃的选择性。[12,13,18,22,29]这种对选择性的影响是多方面的。首先,最大的层阻止氢填充地下。[13]此外,现有的溶解氢通过碳化物相的迁移率降低了。[22,12]最后,碳化物相增加了进料的进一步碳氢化合物的吸附。[29]在低转化率下,藻类的表面中毒作用也是高选择性的原因。[18]这种提高选择性的一些证明包括乙炔,丙烷和1-pentyne的半氢化。[12,22,28,29]