高能密度可充电锂电池正在由研究人员追求,因为它们具有撤销的潜在性质。当前的晚期实用锂离子电池的能量密度约为300 W·H·kg-1。继续将电池的能量密度提高到更高的水平,可能会导致某些领域的重大爆炸发展,例如电航空。在这里,我们制造了实用的小袋型可充电锂电池,其重量级能量密度为711.3 W·H·kg-1,而且体积能量密度为1653.65 w·h·h·h·l-1。这是通过使用高性能的电池材料来实现的,包括高容量的锂富含岩石的阴极和具有高特定能量的薄锂金属阳极,并结合了极其先进的工艺技术,例如高负载电极制备和瘦电解质注入。在此电池材料系统中,研究了宽扩大的电荷/放电电压范围内阴极材料的结构稳定性,并研究了界面修饰的薄锂电极的沉积/溶解行为。
摘要:过渡金属氧化物(TMOS)是可安全和快速充电的电池的有前途的阳极材料,但是它们的高工作电势限制了能量密度。在这里,我们制定了一种抑制无序岩盐(DRS)Li 3 V 2 O 5(LVO)阳极的工作潜力的策略,通过MG掺杂量约为10%至0.54 V。密度功能理论(DFT)计算将这种电压降低归因于li离子的位置能量增加,因为Mg掺杂,对LI迁移障碍的影响很小。mg-掺杂的LVO在1000个周期以上的95%以上,速率为5C。全细胞具有0.8 CO 0.8 CO 0.1 Mn 0.1 Mn 0.1 O 2阴极的预期,预期的能量密度和能量密度的增加,同时保留了5C的250个周期的能力的91%,以表明我们的发现在5C中显示出良好的良好的良好态度,该良好的良好的良好态度的良好的良好态度是良好的途径。增强的能量密度。l
摘要:过渡金属氧化物(TMOS)是可安全和快速充电的电池的有前途的阳极材料,但是它们的高工作电势限制了能量密度。在这里,我们制定了一种抑制无序岩盐(DRS)Li 3 V 2 O 5(LVO)阳极的工作潜力的策略,通过MG掺杂量约为10%至0.54 V。密度功能理论(DFT)计算将这种电压降低归因于li离子的位置能量增加,因为Mg掺杂,对LI迁移障碍的影响很小。mg-掺杂的LVO在1000个周期以上的95%以上,速率为5C。全细胞具有0.8 CO 0.8 CO 0.1 Mn 0.1 Mn 0.1 O 2阴极的预期,预期的能量密度和能量密度的增加,同时保留了5C的250个周期的能力的91%,以表明我们的发现在5C中显示出良好的良好的良好态度,该良好的良好的良好态度的良好的良好态度是良好的途径。增强的能量密度。l
采用Nb含量为25 wt%的混合粉末,通过选择性激光熔化(SLM)原位制备了一种具有定制微观结构、增强力学性能和生物相容性的钛铌(Ti-Nb)合金。研究了激光能量密度从70 J/mm 3 到110 J/mm 3 对SLM打印Ti-25Nb合金的相变、微观结构和力学性能的影响。结果表明,110 J/mm 3 的能量密度可使合金的相对密度最高且元素分布均匀。通过X射线衍射和透射电子显微镜鉴定了具有[023]β//[-12-16]α'取向关系的α'和β相,它们的比例主要取决于激光能量密度。随着能量密度的增加,由于冷却速度降低、温度梯度增大,Ti-25Nb合金的组织由针状晶粒变为粗化的板条状晶粒,再变为板条状晶粒+胞状亚晶粒。打印Ti-25Nb合金的屈服强度和显微硬度随能量密度从70 J/mm 3 增加到100 J/mm 3 而降低,在110 J/mm 3 时又升至最高值645 MPa和264 HV。力学性能的这种变化取决于α'相的粗化和β(Ti,Nb)固溶体的形成。此外,与纯Ti相比,SLM打印的Ti-25Nb合金既表现出优异的体外磷灰石形成能力,又表现出更好的细胞扩散和增殖能力。
锂离子电池(LIB)具有循环寿命长、能量密度高、稳定性好等优点,被广泛应用于便携式设备和电动汽车。[1] 然而,全球锂供应有限、成本和安全问题以及对其环境影响的担忧严重阻碍了 LIB 的大规模应用。[2] 因此,后锂离子电池如钠离子(Na + -ion)、钾离子(K + -ion)、钙离子(Ca + 2 -ion)和镁离子(Mg + 2 -ion)电池因其能量密度提高、成本降低、安全性增强、储量丰富以及对环境更加友好而备受关注。[3] 在这种情况下,Mg + 2 和 Ca + 2 等多价离子会经历单电子以上的氧化还原反应,与相应的单价电池相比,其体积能量密度更高。此外-
本文测试了一类相对较新的热化学化合物的储热潜力。合成了 24 种不同的复盐水合硫酸盐水合物,通式为 AI 2 B II (SO 4 ) 2 ⋅ nH 2 O,并筛选了其作为热化学热电池材料的理想特性。材料根据以下标准进行测试:能量密度 ≥ 1.3 GJ/m 3 、脱水温度 ≤ 120 ◦ C 、在 P H2O ≤ 12 mbar 时 10 次循环能力。这 24 种盐的脱水温度在 55 到 198 ◦ C 之间,能量密度在 1.1 到 2.0 GJ/m 3 之间。 (NH 4 ) 2 Zn(SO 4 ) 2 ⋅ 6H 2 O 是唯一通过所有标准的材料,因此适合进一步研究。这种材料的能量密度为 1.78 GJ/m 3 ,经过一次脱水-水化循环后,脱水温度为 84 ◦ C ,并且可以进行至少 10 次循环而不会降低性能。还有五种其他感兴趣的盐满足三项标准中的两项。 (NH 4 ) 2 Ni(SO 4 ) 2 ⋅ 6H 2 O 的能量密度为 1.8 GJ/m 3 ,可循环 10 次,但脱水温度为 132 ◦ C。 (NH 4 ) 2 Fe (SO 4 ) 2 ⋅ 6H 2 O、(NH 4 ) 2 Mg(SO 4 ) 2 ⋅ 6H 2 O、Cs 2 Mg(SO 4 ) 2 ⋅ 6H 2 O 和 Cs 2 Ni(SO 4 ) 2 ⋅ 6H 2 O 的能量密度为 1.6 至 1.76 GJ/m 3 ,脱水温度低于 120 ◦ C,但它们需要 22.7 mbar 才能实现循环性。
摘要:最近已经开发了几种有效的方法,以证明锂 - 碳氟化碳(LI -CF X)电池的同时高能量和高功率密度。这些方法可以在硬币细胞中以60–70 kW/kg的功率密度(40-50 c速率)和750 WH/kg的能量密度在袋子中以60–70 kW/kg的功率密度(40–50 c速率)达到1000 WH/kg的能量密度(20 kW/kg的能量密度)。通过巧妙的纳米架构设计,受控孔隙率,硼掺杂和电解质添加剂使这种性能成为可能。在本研究中,我们表明,可以通过使用聚丙烯硝基烯醇粘合剂和LIBF 4电解质Inli-Graphite in-Graphite infuoride Coin细胞来实现类似的出色性能,即59 kW/kg功率密度的931 WH/kg能量密度。我们还证明了观察到的效果是粘合剂和电解质的正确组合的结果。我们提出,观察到的现象的机械起源是聚丙烯硝酸酯粘合剂的电催化作用。虽然我们提出的方法具有竞争性能,但它也提供了简单的实现和可扩展的高能量和高功率主要LI-CF X细胞。
这种新材料是磷酸钒钠,化学式为 Na x V 2 (PO 4 ) 3 ,它通过将能量密度(每千克储存的能量)提高 15% 以上来改善钠离子电池的性能。与旧款钠离子电池的 396 Wh/kg 相比,这种材料的能量密度更高,为 458 瓦时/千克 (Wh/kg),使钠技术更接近与锂离子电池竞争。
2023年12月17日,Nio首席执行官对其新发布的车辆ET7进行了路测试。在冬季,从上海到Xiamen的1044公里里程实现了一项指控。作为ET7的“能源”,锂离子电池的电池的能量密度为360 WH/kg(图1)。电池由Welion Co. Ltd.生产,并与Nio的工程师以及中国科学院物理学研究所(IOP)的工程师一起开发。360 WH/kg能量密度是质量规模生产(GWH水平)的最高值。核心技术之一是原位固化。今年早些时候,来自IOP的团队还开发了可充电式锂电池电池,能量密度为711 WH/kg(图1),并由第三方测试学院认证。此值是可充电电池完整电池的世界记录。