KORA天文学,空间和空间空间。 776 100,首尔08826,首尔08826韩国4。天文台,157-1 NSSIN,北海道096-0066,日本,
KORA天文学,空间和空间空间。 776大韩民国3 SNU天文学研究中心,首尔1号,格温纳卡(Gwinakan)08826,韩国:679-5313,日本714-1411,日本
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-
锂离子电池 (LIB) 是当今世界上最有前途的储能设备之一。锂离子电池与其他类型的电化学电池一样,具有阳极和阴极电极,锂离子在充电和放电过程中分别嵌入和脱嵌在阳极和阴极电极中。通过开发创新类型的电极,锂离子电池的容量得到了提高。碳、金属/半导体、金属氧化物和金属磷化物/氮化物/硫化物基纳米材料由于其高表面积、低扩散距离、高电导率和离子电导率而提高了 LIB 的性能。纳米结构材料在质量传输方面具有显著优势,是锂离子电池领域一个快速增长的领域。本文讨论了基于过渡金属/半导体类型分类的阳极纳米材料,例如碳、硅、钛和锡基纳米材料。此外,还广泛解释了不同的电化学反应、阳极材料对 LIB 的比较影响及其应用。关键词
1 中南林业科技大学,长沙 410083,中国 2 中南大学,长沙 410083,中国 * 电子邮件:2318214796@qq.com 收稿日期:2022 年 5 月 19 日 / 接受日期:2022 年 6 月 21 日 / 发表日期:2022 年 8 月 7 日 锌离子电池因其安全性高、成本低、理论容量高、环境友好等特点,已经成为现代储能装置的重要来源,但仍存在一些问题阻碍着电池的发展。负极主要存在三个问题:锌枝晶、锌负极腐蚀、锌负极钝化。其中,锌枝晶主要是由于锌在负极表面沉积不均匀造成的,会严重影响电池的循环稳定性和可逆性,降低库仑效率。如果枝晶生长穿透隔膜,还可能造成短路,使电池失效。本文总结了近三年解决锌枝晶问题的方法,包括阳极结构的改性、阳极表面的改性、电解液的改性等。关键词:新能源,锌离子电池,枝晶,电化学1.引言
该氧化还原反应对应的理论容量约为 890 mAh·g −1 [1-4]。然而,与硅和锡材料类似,TMO 电极的储锂反应在锂化-脱锂过程中会伴随着较大的体积变化[1-4,6],但其体积变化不太显著[1]。这可能会导致电极粉碎,随后活性材料会从集流体上脱落。此外,Co 3 O 4 电极材料的离子和电子电导率较低,导致其充电/放电速度相对较慢[2,4]。为了克服上述缺点,已经提出了一些策略。其中一种方法是形成由 Co3O4 和不同材料组成的复合材料,包括碳基材料,例如石墨烯[7,8]、碳纳米管[9]、碳涂层[10]、竹荪衍生的碳[11]或其他过渡金属氧化物[12]。这种方法通常可以提高电导率,有时还可以减轻体积变化的影响。然而,同时会导致 Co3O4 容量下降。另一种策略与合成程序有关,该合成程序可以生产具有各种形状和形貌的纳米级 Co3O4 材料。已证实,当 Co3O4 材料具有小尺寸或适当的孔径分布和形貌(例如多孔或分级结构)或这两种特征的结合时,其电化学性能会得到改善[3,4]。到目前为止,已经提出了不同的合成方法,包括溶胶-凝胶法[4,6,13-15]、溶胶-电纺丝技术
© 2019 年由 Elsevier 出版。本稿件根据 Elsevier 用户许可证提供 https://www.elsevier.com/open-access/userlicense/1.0/
b'片上微型超级电容器(MSC)是最有前途的器件之一,可集成到微/纳米级电子设备中以提供足够的峰值功率和能量支持。然而,较低的工作电压和有限的能量密度极大地限制了它们更广泛的实际应用。在此,设计了基于Ti3C2TxMXene作为负极、活性炭作为正极的高压片上MSC,并通过一种新颖的切割喷涂法简单地制造了它。通过解决MXene的过度极化,单个非对称片上MSC可以在中性电解质(PVA / Na2SO4)中提供高达1.6V的电位窗口,并具有7.8 mF cm2的高面积电容(堆栈比电容为36.5 F cm3)和大大提高的能量密度3.5 mWh cm3在功率密度为100 mW cm3时,这远远高于其他片上储能产品。此外,MSC 表现出优异的容量保持率(10,000 次循环后仍保持 91.4%)。更重要的是,MSC 可以轻松扩大为硅晶片上串联和/或并联的高度集成阵列。显然,这项研究为开发用于片上电子产品和便携式设备的高压 MXene 基 MSC 开辟了新途径。'
新能源的高使用率推动了下一代储能系统 (ESS) 的发展。钠离子电池 (SIB) 作为锂离子电池 (LIB) 的有希望的替代品,由于地壳中天然 Na 的丰度高达 2.4 wt.%(而 Li 为 0.0017 wt.%)且成本低廉,引起了广泛的研究兴趣。随着 SIBs 技术可行性的增加,高性能电极材料的开发一直具有挑战性。在过去的几年中,具有高理论容量和出色的氧化还原可逆性的双金属硫化物 (BMS) 作为 SIBs 的高性能阳极材料显示出巨大的潜力。本文报道了 BMS 作为 SIBs 阳极的最新进展,并系统地研究了这些电极的电化学机理。此外,还强调了当前的问题、挑战和观点,以解决对相关电化学过程的广泛理解,旨在为 SIB 阳极材料的可能方向提供深刻的展望。
LiBC 是一种类石墨材料,可作为锂离子电池的负极材料提供高容量,而锂离子电池严重依赖于碳前体。开发一种提高容量的方法对于 LiBC 负极材料的研究和利用具有重要意义。在这里,我们用高温处理原始 LiBC 材料以获得四个改性 LiBC 样品。改性 LiBC 样品以粉末形式用铝箔包裹在 600 ◦ C 下处理 10 小时,其可逆容量为 353 mAh/g,而锂离子电池中原始 LiBC 的可逆容量仅为 218 mAh/g。根据 XRD 结果,高温处理后 LiBC 的层结构得以保持,而晶格参数略有变化,尤其是层间距离。改性 LiBC 样品的拉曼光谱与原始 LiBC 相似,只是峰强度不同,这表明高温处理过程中锂发生了蒸发。因此,高温处理可以通过降低锂含量、改变晶体结构来提高LiBC的容量,使得LiBC材料成为更有前景的锂离子电池负极材料。