电镀是一种电沉积工艺,通过电流作用在表面形成致密、均匀、附着力强的涂层,通常是金属或合金。[1] 产生的涂层通常用于装饰和/或保护目的,或增强表面的特定性能。表面可以是导体,例如金属,也可以是非导体,例如塑料。电镀产品广泛应用于许多行业,如汽车、船舶、航空航天、机械、电子、珠宝、国防和玩具行业。电镀工艺的核心部分是电解池(电镀装置)。在电解池(电镀装置)中,电流通过含有电解质、阳极和阴极的槽。在工业生产中,通常还需要预处理和后处理步骤。
更广泛的背景地球的锂储量既有限制和分布不均,在满足全球电气化驱动的不断增长的需求方面提出了重大挑战。鉴于锂离子电池(LIB)的局限性,探索替代电池技术已经变得至关重要。钠离子电池(SIBS)代表了一种有希望的替代方案,由于丰富的钠资源及其低成本而引起了对储能系统和低速电动汽车应用的关注。含钠的过渡金属分层氧化物,普鲁士蓝色类似物和聚苯二醇化合物是SIBS的阴极材料的主要类别。中,具有稳健且稳定的P – O共价键具有固有的安全性,高氧化还原电位以及化学和热稳定性,具有稳定和稳定的Polyanion型阴极。然而,[PO 4]的重3D框架和绝缘特性导致容量递送有限(O 110 mA H G 1),低电子电导率和缓慢的反应动力学,这不可避免地导致电化学性能差。结果,具有高容量,循环寿命和快速反应动力学的高级阴极材料的发展具有重要意义,但它仍然是一个巨大的挑战。在这里,设计和优化了嵌入多孔碳框架中的集成聚苯式氧化物阴极,以增强Na-ion储存性能,该储存性能远远超过了NA 3 V 2(PO 4)3(PO 4)3(PO 4)3和出色的快速充电能力的理论能力,并在半层和AH级别的袋中的较长的循环寿命以及较长的循环寿命。此外,我们通过结合先进的表征技术和理论计算,例如原位X射线衍射,球形像差校正的透射电子显微镜技术,X射线吸收接近边缘结构,密度的功能理论理论计算,和comsol ysol ysimssics yourculation columpulations offeculation和comsol ysimiss,我们 揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。
NACO75分别为3.85 V和3.9 V。但是,当在3-5.5 V范围内进行环状伏安法(CV)测试时(补充图11c),清楚地证明,LACO75和NACO75的氧化电流都在第一个周期后迅速减少,这意味着在高氧化潜力下产生了钝化层以防止进一步的分解。通过X射线光电子光谱(XPS)分析和密度功能理论(DFT)计算探测了该钝化层的组成。如补充图11d,比较原始和带电的LACO75-LINI 0.6 CO 0.2 Mn 0.2 O 2(NCM622)复合阴极的XPS光谱,LACO75的O 1S峰强度为
电镀是一种电沉积工艺,通过电流作用在表面形成致密、均匀、附着力强的涂层,通常是金属或合金。[1] 产生的涂层通常用于装饰和/或保护目的,或增强表面的特定性能。表面可以是导体,例如金属,也可以是非导体,例如塑料。电镀产品广泛应用于许多行业,如汽车、船舶、航空航天、机械、电子、珠宝、国防和玩具行业。电镀工艺的核心部分是电解池(电镀装置)。在电解池(电镀装置)中,电流通过含有电解质、阳极和阴极的槽。在工业生产中,通常还需要预处理和后处理步骤。
,我们使用C-AFM在200个电荷 - 释放循环后,从液体电解质(LE)电池的NMC阴极的二级粒子成像。它揭示了主要颗粒的有趣电导率结构以及它们在骑自行车过程中形成的裂纹。虽然主粒子的总体趋势要较低,但导电较近,但另一种效果会导致看似随机的电导率变化。局部C-AFM证明,某些主要颗粒可能由于裂缝而失去了与邻居的电气接触,并断开了连接。效果不可忽略,因为在几个谷物上的当前轮廓显示出数量级的差异,从而影响(减少)总电池的性能。
摘要 - 锂离子电池在大型储能应用中起着重要作用,例如电动汽车和便携式设备,由于其高能密度。由于对具有出色循环稳定性和更高能量密度的更好性能电池的需求不断增长,因此对寻找新的阴极材料进行了各种研究以满足这些要求。本综述将首先解决锂离子电池的当前挑战,并简要概述了基于碳的纳米材料和低CO NI的氧化氧化物阴极的最新发展。将对各种碳材料涂层(例如单/多壁碳纳米管)进行研究,氧化石墨烯会减少。此外,本综述将总结低CO分层氧化物的进步及其报告的性能。最后,将介绍阴极材料未来进步的观点。
参考文献[1] Brodusch,N.,Hovington,P.,Demers,H.,Gauvin,R。,&Zaghib,K。(2015)。表征锂离子电池阴极的晚期纳米材料。显微镜和微分析,21(S3),677-678。 doi:10.1017/s1431927615004183。[2] N. Brodusch,H。Demers和R. Gauvin,现场发射扫描电子显微镜,Springer(2018)。[3] A. Paolella等人,锂金属上的铂纳米层作为Li-S电池中航天飞机效应的界面屏障,Power Sources Journal,427(2019),pp。201-206。[4] A. Paolella等人,发现锂损失对石榴石Li7la3zr2O12电解质相稳定性的影响,ACS应用能量材料(2020),提交。
开发了一种新的基于物理的模型,该模型可以准确预测从温度限制 (TL) 到全空间电荷限制 (FSCL) 区域的热电子发射发射电流。对热电子发射的实验观测表明,发射电流密度与温度 (J − T) (Miram) 曲线和发射电流密度与电压 (J − V) 曲线的 TL 和 FSCL 区域之间存在平滑过渡。了解 TL-FSCL 转变的温度和形状对于评估阴极的热电子发射性能(包括预测寿命)非常重要。然而,还没有基于第一原理物理的模型可以预测真实热电子阴极的平滑 TL-FSCL 转变区域,而无需应用物理上难以证明的先验假设或经验现象方程。先前对非均匀热电子发射的详细描述发现,3-D空间电荷、贴片场(基于局部功函数值的阴极表面静电势不均匀性)和肖特基势垒降低的影响会导致从具有棋盘格空间分布功函数值的模型热电子阴极表面到平滑的TL-FSCL过渡区域。在这项工作中,我们首次为商用分配器阴极构建了基于物理的非均匀发射模型。该发射模型是通过结合通过电子背散射衍射(EBSD)获得的阴极表面晶粒取向和来自密度泛函理论(DFT)计算的面取向特定的功函数值获得的。该模型可以构建阴极表面的二维发射电流密度图和相应的 J-T 和 J-V 曲线。预测的发射曲线与实验结果非常吻合,不仅在 TL 和 FSCL 区域,而且在 TL-FSCL 过渡区域也是如此。该模型提供了一种从商用阴极微结构预测热电子发射的方法,并提高了对热电子发射与阴极微结构之间关系的理解,这对真空电子设备的设计大有裨益。
开路电压 (OCV):当电流为零且内部电池状态处于平衡状态时,电池的 OCV 存在。对于基于 LiMO2 阴极的电池化学成分,OCV 可以与电池充电状态 SOC(100 x 可用容量/总容量)相关联。阴极化学成分是影响曲线形状、电压范围和温度依赖性的主要因素。磷酸铁阴极材料与 SOC 相比具有“平坦”的 OCV 曲线,类似于镍镉和镍氢电池类型。LiMO2 阴极电池的标称电压通常为 3.6-3.7V。该电压对应于 50% 的 SOC。标称电压乘以电池容量通常是电池能量的良好估计。这些电池的 OCV 通常在 3V(0% SOC)至 4.2V(100% SOC)之间。氧化钴基电池的最大电压可能高达 4.35V。