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World File Search System电极材料
对固态电池和电极材料中化学机械耦合的实验研究
摘要：由于电动汽车的迅速开发和广泛使用，人们对电池的安全性和效率提高了越来越多的关注。固态电池具有良好安全性，高能量密度和强大的周期性能的优势，并被认为是下一代电池。然而，由于循环过程中电极材料的体积变化，固态电池会产生巨大的应力变化，从而导致活性材料的粉碎和去角质，固体电解质界面的断裂以及固体电解质中内部裂缝的发展。因此，电池的周期性能会降解，甚至可能发生短路。因此，研究循环过程中固态电池或电极材料的应力变化很重要。本评论介绍了应用于固态电池和实验设置的化学机械特性技术的当前概述。此外，还总结了通过更改电极材料的组成或结构来改善机械性能的一些方法。本评论旨在强调固态电池内产生的应力的影响，并总结用于研究固态电池应力的一部分研究方法，这有助于提高固态电池的设计水平，从而提高电池性能和安全性。
二维异质结构作为钾离子电池先进电极材料的最新进展
太阳能、风能、地热能、水能、波浪能和潮汐能等可再生和可持续能源对于应对日益增长的能源消耗和环境恶化挑战至关重要。[1] 同时，要最佳地利用这些间歇性能源产生的电能，需要开发大规模、低成本的固定式储能系统。[2 – 4] 目前，人们致力于开发基于钾离子电池（PIB）的固定式储能系统，因为 PIB 与锂离子电池（LIB）相比具有特殊的优势（图 1a）。[5 – 7] 首先，钾资源丰富、成本低廉，使 PIB 比 LIB 更具成本效益。[8] 其次，钾的还原电位适宜，可以降低 PIB 的发电成本。
在有机电池电极材料的锂化过程中探索亚稳态
对这些类型材料的潜在理化特性的深入了解将是成功实现其最终技术应用的关键组成部分。在电池运行过程中（在锂离子插入/脱氧反应期间）中电极中发生的结构变化的知识将是最重要的重要性，即捕获控制电池性能的相关结构 - 托管关系。特别是，组成OEM的分子和固态结构直接与影响岩性反应热力学的几种关键特性相关，例如锂离子配位环境，电子结构或反应动力学。此外，已知通过不同的机制[17]发生锂离子插入过程，从而导致电极材料的不同现象，例如相位分离和/或亚稳态相的出现。在前一种情况下，在静电期间没有出现稳定的中间阶段，因此导致了非步骤的过程。已知这种现象是针对几种无机性Lib阴极发生的，例如Li n fepo 4
先进电化学储能电极材料的界面和结构设计研究专题社论
电动汽车对移动电源的需求不断增长，这促使人们致力于开发高性能电化学储能 (EES) 设备。然而，目前的 EES 技术无法满足各种应用对提高性能和安全性以及降低成本和环境足迹的要求。先进材料，包括活性阳极和阴极材料、非活性碳和粘合添加剂、金属集电器、隔膜和电解质，在支持电池运行方面发挥着重要作用。特别是，复合电极和电解质中不同相或组分的界面工程，以及每个组分或多组分设备的分层结构设计，可以解决与电荷传输动力学、电化学特性和化学/物理/机械性能相关的许多基本研究课题。因此，通过研究界面和结构可以提高储能性能、可靠性和安全性。本研究主题旨在强调电化学储能界面、材料和结构设计的最新进展和进展。本研究重点是研究和理解电化学储能装置的界面特性、电极和电解质材料以及分层结构设计，包括锂离子电池、锂金属电池、全固态电池、钠离子电池、多价电池、水基电池、液流电池、超级电容器、混合储能和其他创新系统。本研究主题中的两篇论文重点介绍了钾离子电池方面的成就，涵盖了制造高性能阳极材料的新方法。两篇论文报告了锂硫电池的最新进展，重点介绍了准/全固态电解质和多孔碳纳米纤维电极。
超级电容器的过渡金属氧化物电极材料：最近发展的综述
摘要：在过去的几十年中，不可再生化石燃料的能源消耗一直在刺激，这严重威胁了人类的生命。因此，开发具有环境无害和低成本的特征的可再生和可靠的储能设备非常迫切。高功率密度，出色的循环稳定性和快速充电/放电过程使超级电容器成为有前途的能量设备。但是，超级电容器的能量密度仍然小于普通电池的能量密度。众所周知，超级电容器的电化学性能在很大程度上取决于电极材料。在这篇综述中，我们首先引入了超级电容器电极的六个典型过渡金属氧化物（TMO），包括RUO 2，CO 3 O 4，MNO 2，MNO 2，ZnO，ZnO，XCO 2 O 4（X = MN，CU，CU，NI）和AMOO 4（A = CO，CO，MN，Ni，Ni，ni，Zn）。其次，提出了这些TMO在实际应用中的问题，并确定了相应的可行解决方案。然后，我们总结了超级电容器电极的六个TMO的最新发展。最后，我们讨论了超级电容器的发展趋势，并为超级电容器的未来提出了一些建议。
基于石墨烯的碳电极材料，用于改善超级电容器的性能
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。
降低了Squarephaneic Tetraimide的不希望的溶解度，用作有机电池电极材料
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.
比较支撑可再生能源的网格尺度电池范围中的钠离子电极材料和
随着电力产生的当前排放输出，多个利益相关者试图脱碳和改变当前的能源电网技术和能源发电机。为了支持这种过渡，本文分析了当前网格尺度级别存储系统的技术能力，并提供了优先级排序电极材料质量的过程。在具体上，本文探讨了利用面向能网格的属性的钠离子电池的阳极和阴极材料。本文提出了加权级别系统，考虑了可逆能力，能量密度，循环能力和物质丰度的因素。本文旨在通过将各种电极材料的上下文化各种电极材料来帮助那些在未来的网格级电池中研究未来电极材料的人。本文还试图提供一种比较多种电极材料以推荐特定研发领域的有效方法。
氯化钾作为氯离子电池的合成，结构分析和降解行为转换电极材料Soutam Pa
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。
质子化镍2-甲基咪唑骨架作为高性能混合超级电容器的先进电极材料
高导电性的金属有机骨架 (MOF) 已被证明是一种令人兴奋的储能设备电极材料。然而，大多数 MOF 表现出低电导率，这限制了它们在超级电容器中的使用。为了解决这个问题，采用一种简单的酸处理方法获得纳米花状镍 2- 甲基咪唑骨架 (Ni-MOF)，以在不破坏其骨架的情况下提高电导率。用最佳 pH 值为 2 的硫酸 (H 2 SO 4 ) 溶液处理的样品 (Ni-MOF-2) 表现出改善的表面纹理和优异的电化学特性。Ni-MOF-2 样品在 6 M 氢氧化钾 (KOH) 水性电解质中在 1 A/g 时显示出比其他样品高的 467 C/g 的比容量 (C s )。这主要是由于酸处理后 Ni-MOF-2 中的质子传导增强。此外，还使用电池型 Ni-MOF-2 作为正极，使用富含杂原子的活性炭 (O、N、S@AC) 作为负极，制造了混合超级电容器 (HSC) 装置。制造的 HSC 的最大比容量 (C s ) 为 38 mAh/g，比能量 (E s ) 高达 39 Wh/kg，最大比功率 (P s ) 为 11,079 W/kg。此外，HSC 在 10,000 次连续恒流充电/放电 (GCD) 循环中表现出约 87% 的出色循环稳定性。