为规避碳酸盐形成问题,人们提出了各种电池配置。[5] 最有前途的配置之一是双极膜电解槽 (BPM),它由阳离子交换层 (CEL) 和阴离子交换层 (AEL) 组成。BPM 可以减轻碳酸盐的形成以及 CO 2 和产物的交叉,[6] 此外,它还允许在阴极和阳极的不同 pH 值下进行稳态操作。[7] 在正向偏置 BPM 配置中,AEL 朝向阴极,碳酸根和氢氧根离子通过 AEL 传输。[8] 虽然 AEL 朝向阴极可以提供局部碱性环境(从而使碳产品具有较高的法拉第效率),但在 CEL/AEL 界面处产生的水和/或 CO 2 可能会导致 BPM 起泡和分层。[9]
lmb具有锂金属作为阳极的LMB有望达到高达500 WH kg-1的高能密度。但是,商用电解质系统与锂金属和电解质之间的反应性高的锂阳极不兼容。此外,高波动性,强烈的易燃性和较差的热稳定性对LMB构成了安全威胁。因此,电解质系统在确保LMB的电化学性能和安全性方面起着至关重要的作用。开发具有较高界面稳定性的内在安全电解质系统最近是LMB的研究热点。非易易易受电解质系统,例如固态电解质,(局部)高浓度电解质,离子液体(IL)电解质(IL)电解质和共晶电解质,以提高LMB的安全性和可靠性[1]。
Titan Silicon TM是Sila提供的高性能硅材材料,优于常规硅,它提供了更高的容量以及在充电过程中抑制膨胀,这是对材料的长期挑战。硅的使用是改善电池性能的关键,这在理论上具有10倍石墨的能力,这是当前生产锂离子电池阳极的材料。然而,硅的充电引起的扩张,电池性能的主要退化,刺激了多年的行业研究来解决这个问题。Panasonic Energy利用其电池技术和与Sila的合作伙伴关系,旨在用硅在阳极材料中替代较高比例的石墨,从而增强能量密度。这将有望帮助提高EV性能,增加车辆范围和减少充电时间。
对具有高功率和较大能量密度的电池的需求不断增长,例如锂离子电池(LIBS)[1,2]。但是,由于锂离子电池中传统商业石墨阳极的容量仅为372 mA H g-1 [3],因此至关重要的是,识别具有较高能量密度,功率能力,成本效益,安全性,安全性和稳定性的新的阳极材料对商业能量存储的储存[4,5]。MXENE材料具有潜力,但仍有一些缺点和挑战[6]。与其他负电极材料相比,MXENE具有较低的特定能量,这需要更多的材料提供相同的容量,从而导致电池量较大[7]。在充电和放电周期期间,由于结构降解和固体电解质界面(SEI)膜的不可估力的形成,MXENE的能力逐渐降低[8]。没有什么,Mxene材料也具有许多有利的特性,例如
摘要:了解锂离子电池(LIBS)的老化机制对于在现实应用中优化电池操作至关重要。本文对现实生活中的电动汽车(EV)应用中的LIBS衰老进行了系统描述。首先,描述了这些应用中使用的普通电动汽车和锂离子化学的特征。然后将电动汽车中的电池操作分为三种模式:充电,待机和驾驶,随后被描述。最后,审查了实际充电,备用和驾驶模式中LIB的老化行为,并考虑了不同工作条件的影响。还讨论了这些过程中阴极,电解质和阳极的降解机制。因此,实现了对现实生活中EV应用中LIBS的老化机制的系统分析,提供了实用的指导,可以为用户,电池设计人员,车辆制造商和物料恢复公司延长电池寿命的方法。
用于大规模应用的能源存储,例如电动性和电网存储,需要电池在其性能,安全性,能量密度以及更重要的是最终成本方面符合某些严格的标准。1–10当前的现状电池技术仍然没有满足这些要求。在当前快速发展的电池行业的情况下,研究效果主要集中在两种方法上:第一种方法涉及逐步改进良好的锂离子技术,第二种方法侧重于对其核心组件(LI-ION电池电池)进行重大修改。后一种方法激发了对替代性移动阳离子(例如Na-ion,使用金属阳极的使用以及固体电解质来创建固态电池的开发)的广泛研究。这些液化后策略可以合并为特定的应用程序要求。10–12
基于液体电解质和石墨阳极的锂离子电池(锂离子)是许多应用的当前主导技术。对锂离子的增量改进将持续到未来十年,但是实用的性能和成本将达到某些应用不足。在文献中充分识别为固体液体电解质的替代是有希望的手段(所谓的固态电池,SSB),以实现更高的能量电池化学,提高安全性并简化系统级别的设计要求。有了这些好处,实用的上限可以转移到大多数应用中可接受的范围中。但是,在文献中,高质量SSB设备的技术证明并不司空见惯。例如,细胞通常受到容量的限制,快速循环褪色,必须在升高的温度下运行。通常,这些限制的起源是由对更好材料和处理的需求驱动的。umicore是一家材料公司,为锂离子行业提供阴极有效材料,并正在积极研究几种先进的电池概念。本演讲将突出一些有关固态电池材料的当前活动
随着对环境保护和能源需求不断增长的需求的越来越多,对可持续储能设备的研究变得越来越紧迫。1 - 4个锂离子电池已经迅速发展,但是有毒和易透明电池极为危险,因此近年来,无毒和安全的水性锌电池引起了很多关注。5 - 8个锌金属在水溶液中相对稳定,因此可以直接用作水性电池(AZB)的阳极电极。实际上,Zn金属电极具有许多优势,包括:9 - 11(1)高丰度和低价,(2)化学稳定性,(3)高理论能力(820 mA H G -1,5855 mA H CM -2)和(4)低氧化还原电位(-0.76 Vs vs. vs.sha)。在AZBS中,Zn 2+离子在AZB充电/放电期间在阳极电极处镀金/剥离,而树突和侧反应危害了电池的寿命和库仑的效率。12 - 14因此,Zn阳极的改进对于AZBS至关重要。