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
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。
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。
人类社会的能源消耗很大程度上依赖于传统能源,而这些能源正在以更快的速度枯竭。这些资源不足以满足我们的能源需求。因此,太阳能、水力和风能等可再生能源占据了当前能源消耗的越来越大的一部分。这些能源的电力输出波动性大、间歇性强,这就要求同时实施电化学能量转换和存储技术,如燃料电池、可充电电池和电化学电容器。这些存储技术使可持续能源利用变得简单而高效。1,2 任何可再生能源(如太阳能或风能)产生的电能都可以以
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。
在不断发展的现代社会社会中,对可再生能源利用和环境保护的需求不断增长,已致力于利用电能转换和存储设备,以最大程度地利用间歇性可再生太阳能和风能[1-6]。在这些电能量存储设备中,锂离子电池(LIB),具有高能量密度,较长的循环寿命和环境良性良性的功能,已广泛应用于便携式电子设备,电动车辆和智能网格中[7-13]。然而,在地壳中含有的锂资源,相关的高成本阻碍了Libs的大规模应用[14-20]。然而,具有类似于李的物理化学特性,钠和钾具有自然界的大量资源。因此,对钠离子电池(SIBS)和钾离子电池(KIBS)进行了广泛研究
如今,可充电锂离子电池已成为现代日常生活中不可或缺的一部分。作为传统储能系统的有前途的替代品,它们具有多种优势。本综述旨在让读者深入了解各种锂离子电池 (LIB) 电极纳米材料的工作机制、当前技术进展和科学挑战。电化学热力学和动力学是我们介绍的两个主要观点,旨在为电极材料的合理设计提供信息基础。此外,阳极和阴极材料都被分为几种类型,并使用一些具体的例子来展示它们的优点和缺点,并提出了一些改进建议。此外,我们总结了纳米结构阳极和阴极材料的合理设计和合成方面的一些最新研究进展,以及它们相应的电化学性能。基于所有这些讨论,总结并提出了 LIBs 进一步发展的潜在方向。
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