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:锂(LI)金属固态电池具有高能量密度和改进的安全性,因此被认为是传统锂离子电池的有前途的替代品。在实践中,使用Li Metal Anodes仍然具有挑战性,因为缺乏超级离子固体电解质,该电解质具有良好的稳定性,可抵抗阳极侧的还原分解。在这里,我们提出了一种具有反式结构(与常规无机结构相比)的新电解质设计,以实现使用LI金属阳极的固有热力学稳定性。li-富含抗氟酸盐的固体电解质的高离子电导率为2.1×10-4 s cm-1,具有三维快速的锂离子传输途径,并显示出Li-li-li-li-li对称炮台的高稳定性。还提供了带有Li金属阳极和LiCoo 2阴极的可逆全细胞,显示了富含Li的抗氟氟氟二氟二氧化碳作为LI金属兼容的固体电解质对高能密度固态电池的潜力。■简介
当时,人们以发明者路易吉·加尔瓦尼(Luigi Galvani)的名字将这种电池命名为伽伐尼电池,他用这种电池刺激了青蛙的腿。他将其命名为“动物电”。然而,伏特却认为电是由金属电极的接触产生的!直到 34 年后,米歇尔·法拉第(Michel Faraday)才证明,电是由电极表面的接触产生的,这是由于氧化和还原反应。图 4 (a) 显示了伏打电堆的复制品。示意图 4(b) 显示了简化的电化学过程。来自锌阳极的电子穿过外部导线,到达铜阴极,从而点亮灯泡。在我们的日常生活中,我们会遇到两种不同的电池,(1) 一次电池和 (2) 二次电池。一次电池是一次性使用的电池。一次电池中的电化学反应是不可逆的。例如碱性电池和干电池。二次电池是可充电电池,可多次使用。其中的电化学反应是可逆的。二次电池的例子有铅酸电池、锂离子电池等。
由于前体材料本质上决定了硬碳的基本结构,因此在分子水平上直接操纵前体有望提高设计硬碳结构时的灵活性,这对于决定最终的微观结构特性以及最终的整体钠存储性能起着关键作用。在本研究中,我们提出了一种新颖的通用策略,利用 P 和 O 双交联将沥青转化为热固性前体,在沥青基碳内产生丰富的微孔。这些微孔是钠离子传输和储存的重要途径和活性结合位点,从而使沥青衍生的硬碳具有 416.1 mAh/g 的显著比容量和 89.7% 的令人印象深刻的初始库仑效率。广泛的研究表明,增加的平台容量和封闭的孔体积之间存在很强的相关性,验证了微孔驱动的钠离子存储机制。我们的研究结果强调了交联在前体改性中的突破性意义,为下一代钠离子电池高性能硬碳阳极的设计和合成铺平了道路。
摘要:水系锌电池(AZB)是一种很有前途的储能技术,因为它们具有高理论容量、低氧化还原电位和安全性。然而,金属锌表面的枝晶生长和寄生反应会导致严重的不稳定性。本文我们报道了一种获得超细锌纳米颗粒阳极的新方法,该方法通过使用乙二醇单甲醚(EGME)分子来操纵锌的成核和生长过程。结果表明,EGME 与 Zn 2+ 复合以适度增加成核的驱动力,并吸附在锌表面以通过细化晶粒来防止 H- 腐蚀和树枝状突起。因此,纳米级阳极具有高库仑效率(约 99.5%)、长循环寿命(超过 366 天和 8800 次循环)以及与全电池中最先进的正极(ZnVO 和 AC)出色的兼容性。这项研究为水性金属离子电池的界面工程提供了一种新途径,对 AZB 的商业化未来具有重要意义。关键词:水性锌电池、锌金属阳极、超细纳米颗粒、枝晶生长、寄生反应
电解质是锂电池的重要组成部分,对电池的容量,循环和存储性能有重大影响。12 - 14商业化的电体主要由锂盐和有机碳酸盐溶液组成。但是,这些商业化有机电解质的有限电化学窗口使它们在充电和放电期间不稳定。15此外,这些有机溶剂对于锂金属阴极是不稳定的,它可以轻松形成由电解质分解产生的不稳定的SEI(固体电解质相)层,从而导致较大的互相损害和树突。16 - 18除了商业碳酸盐电解质外,醚电解质在低温下具有良好的锂金属兼容性和电导率,但是氧化稳定性较差(<4 V vs. li/li +)限制了它们在高伏特系统中的使用。此外,磺基酰胺,磺酰胺和磷酸电解质与金属和石墨阳极的兼容性较差。进一步,这些有机电力是挥发性且可燃的,这使得蝙蝠锂成为已知的安全危害。21因此,高度希望开发具有低界面阻抗,高离子电导率和绿色电解质以提高性能的锂电池。22
本研究对一种新型电池系统进行了全面的分析,该系统首次将由锂镍锰铝氧化物 (LiNi 0.9 Mn 0.05 Al 0.05 O 2 , NMA) 组成的高负载 (~5 mAh/cm 2 ) 无钴阴极集成到全固态电池中。银锗石 (Li 6 PS 5 Cl) 固体电解质与 99 wt% 硅薄膜阳极配合使用。在 0.05C 和 0.25C 的循环速率下,室温放电容量分别达到 > 210 mAh/g NMA 和 > 170 mAh/g NMA。在第一个循环期间进行的电化学阻抗谱测量详细说明了电解质降解的开始、硅阳极的锂化以及电荷转移动力学随电池电压的变化。拉曼光谱、傅立叶变换红外光谱和 X 射线光电子能谱用于识别循环过程中阴极电解液中形成的银锑矿降解产物,揭示碳酸锂是文献中经常提到的与氧气相关的降解的潜在来源。此外,制造过程中电池堆压力高(350 MPa),导致一些阴极颗粒破裂和粉碎。
摘要这项工作研究了双相锂锂(LTO)/TIO 2纳米线作为锂电池阳极的稳定性。双相LTO/ TIO 2纳米线在80°C下的两个时代静脉片段成功合成了10、24和48 h。SEM图像显示,双相LTO/TIO 2的形态是直径约为100-200 nm的纳米线。XRD分析结果表明纳米线的主要成分是解剖酶(TIO 2)和尖晶石LI 4 Ti 5 O 12。LTO/TIO 2 -10,LTO/TIO 2 -24和LTO/TIO 2 -48的第一个排放特异性能力分别为181.68、175.29和154.30 mAh/g。在速率容量测试后,LTO/TIO 2 -10,LTO/TIO 2 -24和LTO/TIO 2 -48分别保持在161.25、165.25和152.53 mAh/g。每个样本的保留量为86.71%,92.86和89.79%。基于电化学性能的结果,LTO含量增加有助于提高样品循环稳定性。然而,延长的静态时间也产生了杂质,从而降低了循环稳定性。
摘要:在本文中,我们介绍了一项有关聚合物衍生的氧气(SIOC) /石墨复合材料的研究,用于潜在用作高功率储能设备中的电极,例如锂离子电容器(LIC)。使用高功率超声辅助溶胶 - 凝胶合成进行了复合材料,然后进行热解。密集的超声处理增强了凝胶化和干燥过程,从而改善了前陶瓷混合物中石墨akes的均匀分布。使用X射线差异,29 si固态NMR和拉曼光谱法表明组件之间未发生反应,使用X射线差异,29 si固态NMR和拉曼光谱对SIOC /石墨复合材料进行了理化研究。与纯组分相比,SIOC /石墨复合材料记录的高电流率(1.86 A g -1)的能力(1.86 a g -1)显示出了增强的能力(高达63%)。此外,向SIOC矩阵添加石墨降低了划界势的值,这是LIC中阳极的理想特征。
抽象本文旨在设计,建立和测试微生物燃料电池,这些微生物燃料电池是从有机废物中采购燃料的,使用微生物燃料电池为LED供电。研究得出的结论是,微生物燃料是所有消费者都可以生产和使用的未来电力的前瞻性能源。使用容易获得的材料,即浆料,在市场上,即其他微生物燃料电池。微生物燃料电池是一种生物电气化学系统,可将化学能从有机化合物/可再生能源转化为在厌氧条件下通过阳极的微生物催化,从有机化合物/可再生能源转化为电能/生物电气能量。该过程已成为发电的一种有吸引力的替代方法。基于测试,单个室MFC的寿命最小两个半寿命,可产生超过500 mV的最大电压。,其中18个(产生稳定且增加的电压)在框架内串联链接。五个红色LED灯成功地由整个布置供电。这表明已安装的更多MFC可能会产生更多的电力来运行控制系统。