在锂离子电池阴极N. Balke 1,S。Jesse 1,A。N. Morozovska 2,E。Eliseev 3,E。Eliseev 3,D。W. Chung 4,Y. Kim 5,L。Adamczyk 5,R。E. E. Garcia 4,N。Dudney 5和N.Dudney Internal Interge Nation Interge N.实验室,田纳西州橡树岭,美国37831,2,乌克兰国家科学学院半导体物理研究所,乌克兰41,PR。nauki,03028乌克兰,乌克兰3,材料科学问题研究所,乌克兰国家科学学院,乌克兰3,乌克兰3,Krjijanovskogo,Krjijanovskogo,03142基辅,乌克兰,乌克兰,4材料工程学院,Purdue University,Purdue University,Purdue University,Purdue University,West Lafayette田纳西州37831,美国。实现Li进出阴极的运动是新电池设计的关键组成部分,但由难以识别的纳米级工艺主导。我们开发了一种基于扫描探针显微镜的方法,电化学应变显微镜(ESM),以研究薄膜licoo 2电极材料中的电偏置诱导的锂离子传输。ESM利用了偏置控制的锂离子浓度和电极材料摩尔体积之间的固有联系,从而为具有纳米计精度的新型研究提供了能力。使用ESM,可以在相关的长度尺度上研究局部电化学过程,以揭示结构,功能和液压电池性能之间的复杂相互作用。这项工作表明了如何使用ESM来研究分层阴极材料(例如Licoo 2)中的锂离子运输。N.B.N.B.通过其分层结构,锂离子传输和相应的体积变化很大程度上取决于Licoo 2晶粒的晶体学方向。使用ESM,可以鉴定具有增强锂离子动力学的晶粒和晶界。显着性的可再生能源需求日益增长与对当前未按照许多应用所需的性能执行的高级储能技术的需求密切相关。储能系统的功能(例如锂离子电池)基于并最终受到离子流的速率和定位,以不同的长度尺度从原子上的原子到晶粒到接口。在这些长度尺度上理解离子运输过程的根本差距极大地阻碍了当前和未来电池技术的发展。ESM的开发已经打开了以前从未达到的水平来了解锂离子电池的途径。有关用ESM获得的本地锂离子流的独特信息将不可避免地导致电池应用材料开发的突破。了解离子流,材料属性,微结构和缺陷之间的相互作用是电池操作的关键,可用于优化设备属性并了解电池褪色过程中发生的情况。信用研究是作为流体界面反应,结构和运输(第一)中心的一部分,这是一个能源边界研究中心,由美国能源部基本能源科学办公室资助,基础能源科学办公室,奖励编号ERKCC61(N.B.,L.A.,L.A.R.E.G.R.E.G.以及美国能源部基础能源科学办公室的一部分,美国能源部CNMS2010-098和CNMS2010-099(N.B.,S.J。)。还承认亚历山大·冯·洪堡基金会。和D.W.C.感谢NSF Grant CMMI 0856491的支持。“纳米尺度的电化学插入和锂离子电池材料的扩散映射” N。Balke,S。Jesse,A。N. Morozovska,E。E. Eliseev,D。W. Chung,Y。Kim,Y。Kim,L。Adamczyk,R。E. E.García,N。Dudney和S.V.kalinin,nat。纳米技术。5,749-754(2010)。5,749-754(2010)。
Brilloni,A.(2022)。易于使用Binders-procoss-wather-wather Pocorssoperable,易于使用锂离子粉末。Electrochicta,418,1403666-140386 [10,1016/j.lectate.2022,14036]。
Bidhan Pandit,Bernard Fraisse,Lorenzo Stevano,Laure Monconduit,Moulay Tahar Sougrati。碳涂层的FEPO4纳米片作为Na-ion电池可固定的阴极:具有NA15PB4阳极的有前途的充分。Electrochimica Acta,2022,409,pp.139997。̄̄1016/j.lectacta.2022.139997̄。̄̄̄23562412
5宁博海洋学研究所,宁波315832,中国在这项工作中,作者提出了一种新型策略,以通过Nano-Graphene空心球从Prussian Blue Analogue CO(CO 3 [CO(CN)6] 2。使用低成本材料的单锅溶液方法设计用于通过不同温度和前体的HCl蚀刻步骤进行退火来合成阴极。这使该前体制造的Li -S电池感到惊讶,表现出了显着的电荷 - 均电稳定性(570.4 mA H G -1(以1C电流密度为1C)和出色的速率性能(1145.5,717.9,672.5 ma Hg -1 in 0.1,1.0,2.0 Ag -1.0,2.0 Ag -1 ag -1 ag -1 ag -1 restive dys crespenty d pertive of。结果表明,稳定的三维多层空心球结构减轻了硫的体积膨胀,这对多硫化物的吸附产生了重大影响,并抑制了“穿梭效应”。此外,在这种结构中,氮的丰富掺杂产生了许多缺陷和活性位点,从而改善了多硫化物的界面吸附。这是CO 3 [CO(CN)6] 2的富有想象力的应用,充当Li-S电池的阴极材料,该材料提供了一种独特的材料设计方法,可以实现用于Li-S电池的硫阴极的高性能。
使用多层结构实现了空气中正极表面等离子体在空气中的均匀传播,该结构由硅晶片组成,由1 µm厚的介电SiO 2层作为传播表面覆盖。而不是在使用常规散装电介质表面时在相同条件下观察到的分支流媒体,该等离子体表现出具有高度可重复性和稳定性的同质环形结构。血浆是通过在接触介电表面的钨电线上施加纳秒正脉冲来产生的。血浆以高空间分辨率进行单射击操作成像,紫外反射显微镜以及快速加强的电荷耦合耦合器件摄像头。时间和空间分辨的光学发射光谱表明,均匀的环对应于具有高N 2 + *发射区域的电离前端的传播。我们讨论了环形电离波的起源,考虑到Si-Sio 2界面的作用以及外部光源照明的效果。环电离波可能是由于分支抑制作用而导致的,这是由于在血浆发出的光子产生的界面处的光电效应。在大气压力下的环境空气中,稳定均匀的表面电离波的产生可能引起进一步的晚期等离子表面相互作用研究或流动控制应用。
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
锌混合超级电容器(Zn-HSC)对下一代储能系统具有巨大的潜力,可有效地跨越了传统的锂离子电池(LIBS)和超级电容器之间的鸿沟。不幸的是,大多数Zn-HSC的能量密度尚未与LIB中观察到的水平媲美。可以通过用硫醇部分的石墨烯基辐射材料化学功能化水性Zn-HSC的电化学性能,因为它们将非常适合偏爱Zn 2 +吸附/解吸。在此,单步反应用于合成硫醇官能化还原的氧化石墨烯(RGOSH),并融合了氧官能团(OFGS)和硫醇功能,如X射线光电子光谱(XPS)研究所证明。电化学分析表明,RGOSH阴极表现出特定的电容(540 f g-1)和特异性能力(139 mAh g-1),在0.1 A g-1以及长期的长期稳定性以及长期的长期稳定性,具有超过92%的电容性保留量超过92%后,在10000 000级后的化学量后进行了涂层化学效果。值得注意的是,RGOSH电极的特殊最大能量密度为187.6 WH kg -1,功率密度为48.6 kW kg -1。总体而言,这项研究为设计和优化阴极材料的设计和优化提供了前所未有的强大策略,为有效和可持续的储能解决方案铺平了道路,以满足现代能源应用的不断增长的需求。
MXenes 是一种寿命长达十年的陶瓷材料,于 2011 年在德雷塞尔大学首次发现 1 。它们的通式为 M n +1 X n T x , (n=1,2,3) ,其中 T 是表面终止原子,M 是早期过渡金属,X 是 C 或 N 2-4 ,MXenes 直接从其相应的 MAX 相蚀刻而成。后者是层状碳化物或氮化物结构,公式为 M n +1 AX n , (n=1,2,3) ,其中 A 是元素周期表 A 族元素,通常是第 13 或 14 族。在图 1 中,我们可以看到元素周期表中 MAX 相和 MXenes 的成分以及它们的结构。具有 OH 或 F 终端的碳化钛 Ti 3 C 2 是从钛铝 MAX 相 Ti 3 AlC 2 1 中发现的第一个 MXene。由于 Ti 3 C 2 T x MXene 仍然最具导电性 6–8,文献中对其在二次(即可充电)电池中的应用潜力进行了广泛研究。为此,人们试图通过操纵终端原子 8,9 来控制其电子和机械性能。可充电离子电池是一种基于离子插入的储能装置 10。通常,离子电池由阴极(正极)和阳极(负极)组成,并与含有离子的电解质接触。两个电极由微孔聚合物膜(隔膜)隔开,该膜阻止电子与离子一起在它们之间穿过 11。商用电池单元通常是在放电状态下生产的,而阳极和阴极电极在与大气接触时需要保持稳定 11。充电时,电极需要连接到外部电源,而电池
图1个极化子跳跃在WO 3中诱导的双波段吸收。A在不同时间间隔的GalvanoStatic电荷插入后WO 3膜的原位光学透射率。b,在450 nm(表示可见范围)和1100 nm(代表NIR范围)的WO 3膜的电荷能力的函数。c,od光谱是波长的函数,以及北极理论的吸收系数的理论计算。理论曲线已分解为下两个面板中的两个偏振子峰。d,在电荷插入过程中在不同时间的WO 3(W 4 F峰)膜的XPS光谱。e,d中XPS光谱得出的相应的W值的比例。XPS光谱和其他电荷插入状态的比例可在图中看到S6。f,C(A 1,A 2;左侧尺度)的两个峰的振幅显示为LI插入时间的函数,并将其与位点饱和理论获得的跳跃效率(H.E;右手尺度)相比。H.E.通过45分钟XPS的插值在D下降到零,从而获得了15和30分钟的点。