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锂电池电极材料一直是最近几十年的热门能源材料。锂电池由于其循环可利用、能量密度高的优势,目前已取得广泛的商业化生产和应用,小到电子器件、电动自行车,大到电动汽车、能源(风能、地热能等)存储。锂离子电池由正极、负极和电解液构成,目前的负极材料已具有很高的容量、倍率和稳定性,电解液的窗口电压和离子传导能力也能满足大部分电极材料,但是正极材料的倍率性能、容量和稳定性却还远跟不上。因此,开发新型正极材料一直是一个重要研究方向。
在正极材料中,磷酸铁锂材料橄榄石型(oliven-LiFePO4)具有一维锂离子迁移通道,由于其结构稳定、价格便宜而成为研究的热点,已经广泛应用在电动汽车动力电池上。除橄榄石型之外,β相磷酸铁锂(β-LiFePO4)是另一种结构不同的磷酸铁锂材料,这种材料理论能量密度比橄榄石相更高。但是,纯的β磷酸铁锂材料被证明是没有活性的。纯相β-LiFePO4中锂离子和周围氧原子是以四面体配位的形式存在,不同锂离子被相互隔离开来,橄榄石相中的锂离子一维扩散通道不复存在,反而是铁原子占据了原有的一维锂离子通道,导致没有有效的锂离子迁移通道存在,因此不能充放电,没有锂电池电极材料的活性。如果在β-LiFePO4中能够引入新的锂离子扩散通道,实现高的电化学性能有望成为现实。
近日,新材料学院潘锋教授团队在此领域取得重大突破。他们应用球磨技术第一次实现了β磷酸铁锂的激活。用球磨β-LiFePO4样品作正极材料组装的锂电池实现了130mA g-1的容量和1000次以上循环的稳定充放电。通过进一步的实验和第一性原理计算,他们提出并验证了缺陷激活机制。球磨过程引入了Li/Fe反位(FeLi)和Fe空位(VFe),使得原本没有通道的纯相β-LiFePO4产生了低能垒的三维锂离子通道,从而使得β-LiFePO4被成功激活。该成果使β-LiFePO4成为一种具有应用潜力的新型正极材料,同时相关的机理也为今后正极材料的设计提供了新思路,比如引入无序来激活被囚禁的锂离子,从而获得高电化学性能。
左图为缺陷态β-LiFePO4结构和锂离子迁移通道示意图及相应的迁移能垒
右图为不同球磨条件(例如bLFPC-8为球磨8小时)下的充放电曲线
(相关工作近日发表在国际材料著名期刊Nano Letters(DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04302,Nature Index杂志之一,影响因子13.6)上,2013级硕士研究生郭华、宋孝河是该文章的共同第一作者, 特聘研究员郑家新博士和潘锋教授是共同通信作者。)
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随着技术的不断成熟和成本的不断下降,电动船舶将迎来巨大的发展机遇,超千亿元的锂电应用新蓝海正在向行业招手。近期,不断有电动船舶新建、下水的消息。3月15日,国内首艘纯电海上旅游客船“屿见77”在福建下水,该船也是国内首艘入级中国船级社的纯电海上客船。该船采用纯电池动力系统,预计年内投
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电解液行业概述电解液是化学电池、电解电容等使用的介质,用于不同行业其代表的内容相差较大。有生物体内的电解液(也称电解质),也有应用于电池行业的电解液,以及电解电容器、超级电容器等行业的电解液。不同的行业应用的电解液,其成分相差巨大,甚至完全不相同。具体的电解液成分和配方可能因不同
北极星储能网获悉,根据国家知识产权局信息显示,山西国润储能科技有限公司申请一项名为“一种全钒液流电池电解液添加剂”的专利,公开号CN119092769A,申请日期为2024年8月。专利摘要显示,本发明涉及能源存储技术领域,公开了一种全钒液流电池电解液添加剂,所述添加剂包括以下质量百分比的组分:改
北极星储能网获悉,11月28日晚间,新筑股份公告称,控股股东四川发展(控股)有限责任公司(以下简称“四川发展(控股)”)拟将直接持有的公司股份6611.38万股(占公司现有总股本的比例为8.60%)和四川发展轨道交通产业投资有限公司(以下简称“四川发展轨交投资”)100%股权无偿划转至蜀道集团或其指
3月20日,云南省首个电网侧独立储能示范工程——250MW/500MWh电化学独立储能电站开工仪式在迪庆藏族自治州云南香格里拉产业园区箐口片区项目用地举行。该项目总投资约7.5亿元,总用地面积1.88万平方米,采用预制舱式系统集成技术,配置磷酸铁锂电池模组等先进设备,建设周期共计24个月。每年能提升500G
北极星储能网获悉,3月20日,万向一二三股份公司发布了其首个多场景低压电芯解决方案,涵盖三款颠覆性产品:闪充Ultra,天距电池和无极电池。闪充Ultra可以用“5分钟快充”终结铅酸电池的充电与安全焦虑,天距电池以860Wh/kg超高能量密度重新定义续航边界,无极电池以超高的功率密度探索速度的极限,集
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最新数据,1-2月磷酸铁锂电池累计装车量达到58.6GWh,同比暴增199.9%!最新消息,进入2025年,磷酸铁锂整体产能利用率已经超过60%!最新动向,磷酸铁锂加工费还在上涨,第四代高压密磷酸铁锂和降本工艺正在掀起新一轮淘汰浪潮!需求暴涨、技术迭代、产线更新,看来磷酸铁锂行业今年真的是要变天,一场
北极星储能网获悉,近日,贵州大龙开发区北部工业园区的贵州嘉尚新能源材料有限公司年产25万吨锂离子电池正极材料产业园项目二期的厂房钢结构主体已全部完工,项目整体综合完成率达96%左右,现正在做一些收尾工作,室内在进行吊顶装修、地坪硬化等,室外在进行附属设施施工,包含室外管网、室外绿化、
LGEnergySolution(LGES)公司计划今年开始在美国生产用于固定式储能系统的磷酸铁锂电池。LGES公司2月18日向韩国证券交易所披露,该公司董事会已经决定向其在美国密歇根州运营的子公司LGEnergyStorageMichigan公司提供债务担保。LGEnergyStorageMichigan公司在密歇根州霍兰德运营了一座电池生产工厂。
北极星储能网获悉,3月17日,湖南裕能在其投资者关系活动中表示,2024年,公司磷酸盐正极材料销量创下公司历史新高,其中,应用在储能领域的产品销量占比已提升至约41%。新产品方面,CN-5系列、YN-9系列和YN-13系列在2024年下半年合计销售约11.13万吨,在2024年下半年的总销量比例约27%。今年以来,行
3月15日,上海申能新动力储能研发有限公司发布了奉贤星火综合多种新型储能技术路线对比测试示范基地(一期)项目磷酸铁锂储能系统采购招标公告,项目坐落于上海奉贤星火开发区民乐路315号。本期建设项目容量为40MW/160MWh,场区总占地面积约2公顷。计划储能类型包括锂离子电池10MW/40MWh,锌铁液流电池10M
北极星储能网获悉,3月12日,山东丰元化学股份有限公司披露投资者关系活动记录表,公布了公司磷酸铁锂产能规模、固态电池正极材料布局等进展。丰元股份宣布,目前公司已建成的磷酸铁锂产能共计22.5万吨,在建磷酸铁锂产能共计7.5万吨,公司也会根据行业的发展趋势和下游客户的需求变化,在产能建设实施
北极星储能网获悉,3月11日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2025年2月国内动力电池数据,2月动力电池装车量34.9GWh,环比下降10.1%,同比增长94.1%。其中三元电池装车量6.4GWh,占总装车量18.5%,环比下降24.6%,同比下降7.2%;磷酸铁锂电池装车量28.4GWh,占总装车量81.5%,环比下降6.0%,同比增长
据富临精工公告,鉴于公司及控股子公司江西升华与宁德时代签署《战略合作协议》,为进一步发挥各自在产业领域的专业与资源优势,公司控股子公司江西升华拟以增资扩股的方式引入战略投资者宁德时代。宁德时代拟以人民币40,000万元认购江西升华新增注册资本33,898万元,并取得江西升华18.7387%的股权。本
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