登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
探索新型电极材料构架对发展大容量和高倍率的锂/钠(离子)电池至关重要。开框架结构不仅有利于快速反应钠离子通道的构筑,其结构分解后的产物空间分布优化也有利于多电子转换反应活性和效率的提高,框架相结构单元的离散分布甚至可使转换反应发生在分子尺度上,可进一步改进转换产物的空间分布,减缓多相界面对迁移离子通过的羁绊。
近期,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李驰麟带领的研究小组在锂/钠电池开框架电极的结构合成设计研究方面取得了系列进展,相关成果发表在ACS Nano、Chem. Mater.、J. Mater. Chem. A(2)等期刊上。
继首次实现六方钨青铜(HTB,FeF3 0.33H2O)和烧绿石相(Pyrochlore,FeF3 0.5H2O)氟化物用于钠电池正极材料后(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11425-11428;Chem. Mater. 2013, 25, 962-969),该团队近期再次提出将四方钨青铜(TTB)开框架结构应用于钠离子电池的正负极材料。TTB相以热稳定性更好的钾离子作为通道填充来取代水分子,不仅实现了更健壮的开框架相,使简便的固相合成和原位球磨合成路径成为可能,其正电荷填料也使氟化铁处于有利于“离子电池”的还原态。隧道型的TTB相可通过拓扑密化同样隧道型的HTB相得到,期间本征Fe-F八面体链不会断裂,但它们的链接方式发生改变,使HTB中唯一的六角边隧道转变成TTB中交错排列的五角边和四角边隧道。更大尺寸钾离子的预支撑实现了TTB相近零应力的储钠电化学行为。K0.6FeF3实现了首次钾脱出充电容量125 mAh/g和后续的可逆钠脱嵌容量100–150 mAh/g。铌基TTB相(KNb2O5F)可作为钠离子电池的嵌入型负极材料,它可通过简单的KF掺杂商品Nb2O5实现,其中K和F分别作为通道支撑物和配位取代物存在。这一策略显著提升了材料的电子和离子导电率,即使对于没有任何修饰的陶瓷状大颗粒,也表现出高度的循环稳定性。相关研究成果发表在J. Mater. Chem. A, 2016 ,4, 7382-7389.(图1)和Chem. Mater. 2016, 28, 3139-3147.(图2)上。
基于转换反应的锂金属电池由于其更高能量密度正在受到日益关注,要充分利用氟化物开框架相在转换反应中的优势,首先需要移除其通道结晶水。因为结晶水分子通过在通道中成键起到稳定开框架骨架的作用,不容易被移除,即使移除也通常伴随着开框架相的致密化和非晶化。继前期实现Pyrochlore相的脱水后(Adv. Energy Mater. 2013, 3, 113-119.),最近该团队通过在微相分离型离子液体中进行离子热氟化,成功实现了HTB相的脱水,提高HTB相的结晶度(减少通道缺陷)并减少其表面包覆是移除通道水分子的两大关键因素,作为转换正极,在至少100次循环下其可逆容量达到200-450 mAh/g,比含结晶水FeF3 0.33H2O的容量相应提高了100 mAh/g。相关研究成果发表在J. Mater. Chem. A 2016, 4, 16166-16174上(图3)。
与常规的配体紧凑链接型的转换电极相比,具有转换反应活性的离散结构单元组成的开框架相有利于其转换反应发生在分子尺度。该团队以团簇型杂多酸盐(POM)为例,通过Al(Si)驱动的聚合,并且使其聚阴离子基团与带正电的石墨烯发生静电杂化,实现了POM材料在电解液中的低溶解性和在导电网络中的高载量。Al基POM作为储锂负极表现出大于1000 mAh/g的可逆容量和多于1100次的长循环,并可容忍高达20A/g的电流密度。其发生在分子尺度的六电子转换反应和伴随的转换产物的空间分布优化是实现这一团簇型开框架相高电化学活性的关键。然而其储钠容量显著小于储锂容量,验证了该团队此前提出的“锂/钠驱动的转换反应活性和效率高度依赖于其反应路径变化及其带来的混合导电网络演化”的观点(J. Mater. Chem. A 2015, 3, 509-514)。相关研究成果发表在ACS Nano 2016, 10, 5304-5313(图4)上。
相关研究工作得到了中科院百人计划、国家自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的资助和支持。
图1: 四方钨青铜结构铁基氟化物作为钠离子电池的潜在正极材料
图2: 四方钨青铜框架作为钠离子电池的潜在负极材料
图3: 钨青铜相氟化铁的脱水及其作为大容量转换正极在锂电池中的应用
图4: 高载量的团簇型框架与氨基修饰石墨烯的杂化以实现大容量分子尺度转换负极
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
自汽车形成工业,价格战的硝烟从未真正褪去。1908年,福特T型车在美国上市,售价850美元,是同期汽车售价的一半。数年内,福特开启大规模降价,1913年更是推出全球第一条汽车流水线,将T型车价格压低至265美元,将汽车从贵族阶层的玩具,变成了普通工人的代步工具。彼时的汽车工业,正处于一场由价格战
富锂锰基(LRM)材料,因其超高比容量和低成本等优势,被行业寄予厚望。近期,通用汽车宣布,将与LG新能源合作,推出新型富锂锰基方形电池,并将该电池应用于未来通用电动卡车和全尺寸SUV。通用汽车的目标是,成为首家在电动汽车上部署富锂锰基电池的汽车制造商。据了解,该富锂锰基电池计划将于2027年
作者:梁毅韦韬殷广达黄德权单位:桂林航天工业学院汽车工程学院引用:梁毅,韦韬,殷广达,等.亲锂Ag-3D-Cu电极的设计及电化学性质[J].储能科学与技术,2025,14(2):515-524.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0758本文亮点:通过在泡沫铜表面化学镀银的方式制备具有亲锂性的Ag-3D-Cu集流体。(1)银粒
作者:江训昌1,2喻科霖3杨大祥1,2,4廖敏会5周洋5单位:1.重庆交通大学绿色航空技术研究院;2.重庆交通大学;3.重庆市育才中学;4.绿色航空能源动力重庆市重点实验室;5.重庆长安新能源汽车有限公司引用:江训昌,喻科霖,杨大祥,等.原位聚合制备PDOL基固态电解质及其在锂金属电池中的应用[J].储能科学与
日前,美国独立发电厂商(IPP)EnfinityGlobal公司宣布计划在美国德克萨斯州部署两个电池储能系统,总计规模达到425MW/850MWh。这两个电池储能项目预计将于2025年第二季度和第四季度开工建设,分别在德克萨斯州的休斯顿和达拉斯附近部署。EnfinityGlobal公司在美国、意大利、印度和日本开发和部署总计3
借势国家级舞台撬动万亿市场。*题图来自宁德时代官微2025年央视春晚上,eVTOL、人形机器人、智能汽车表演打开观众对赛博未来的想象空间。低空经济距离老百姓的生活越来越近,峰飞航空的V2000CG(凯瑞鸥)eVTOL和亿航智能的EH216系列eVTOL航空器在本次春晚亮相。峰飞航空凯瑞鸥在重庆分会场起飞,最大起
全固态锂金属电池被认为是未来最具前景的储能技术之一,其具有高能量密度、长循环寿命和高安全特性等优势。其中,石榴石基Li7La3Zr2O12(LLZO)氧化物电解质因其对锂金属的化学和电化学稳定,以及在室温下近1mS/cm的高离子电导率而备受关注。然而,如何改善固态电解质与锂金属负极的界面接触成为一个挑
过去一年,包括硅氧、传统研磨硅碳、新型多孔硅碳等在内的硅基负极,呈现出快速发展的态势。消费电子端渗透率有所提升,动力电池端示范项目相继落地,产业链上下游也积极扩产。然而,在需求释放、性能突破与产能爬坡的多重推动下,行业仍面临着诸多掣肘与现实考验,有待进一步厘清其背后的驱动逻辑。与
12月19日,重庆太蓝新能源有限公司(以下简称“太蓝新能源”)与南都电源正式签署固态电池战略合作协议。太蓝新能源董事长高翔、副总裁王俊曦,南都电源董事长兼总裁朱保义、国内营销中心副总裁于建华出席并见证签约。太蓝新能源CEO李彦,南都电源副总裁、总工程师相佳媛代表双方签约。根据协议,双方
2024年10月,国际航空运输协会(IATA)发布了第66版DGR(危险品规则),从2025年1月1日起,第66版IATA危险品条例(DGR)和第12版锂电池运输条例(LBSR)正式生效。2026年1月1日起,航空运输时,与由锂离子电池供电的设备和车辆包装在一起的锂离子电池将需要在电池处于较低的充电状态下进行航空运输。这些变
相较于传统液态锂电池,固态电池有着优异的安全性和更高的能量密度,因此是被誉为新能源时代的“圣杯”。近期,国内外头部企业不断推进固态电池的研发与应用,行业有望再迎催化。受市场消息带动,11月6日,5家固态电池产业链企业涨停。重磅消息发布近段时间,固态电池产业利好消息不断。长安汽车:长安
今天起,全国各地陆续公布2025年高考分数线,成绩“出炉”后,如何选择院校及专业?中关村储能产业技术联盟(CNESA)对当下热门专业——储能科学与工程进行了解读,包括专业特点、院校选择、就业前景与发展潜力、重点高校专业培养特色等方面进行了梳理和更新,供考生和家长决策参考。专业背景与战略意
近日,中国中煤所属中煤华利公司“千吨级煤基硬炭工业示范技术开发”项目成果通过现场验收,这是我国首次以煤炭为原材料实现硬炭千吨级量产,标志着煤基硬炭工业化量产技术实现重大突破。硬炭作为钠离子电池负极材料,高度依赖进口,难以满足钠电大规模发展的需求。目前,国内相关企业纷纷布局硬炭产业
近日,四川省经济和信息化厅发布经信系统重点调度的2025年500个重点工业和技术改造项目名单,项目总投资17048.9亿元,2025年计划投资3291.6亿元。其中包含川投泸州天然气发电及配工程项目、四川华电内江白马2×475兆瓦燃机示范项目、四川达州燃气电站二期工程、国家电投川东北高效清洁煤电综合利用一体
京能集团评标专家征集根据京能集团发展需要,现面向集团内部及社会开展评标专家公开征集工作,吸纳具备现场评标工作能力的专家入库,参加招标采购评标工作,有关要求和入库流程如下。一、基本要求评标专家人员需符合申报条件且自愿参加京能集团项目评标工作,能够自觉遵守招标投标法律法规及评标专家管
在全球能源加速向绿色、低碳、可持续转型的背景下,储能行业正迎来前所未有的发展机遇与挑战,如何深化产业链合作成为重塑储能产业格局的关键路径之一。SNEC展会期间,采日能源与多家行业知名企业进行战略合作签约,旨在通过优势互补,共同应对市场挑战,把握发展机遇,开启合作共赢的新篇章。一系列战
南网储能公司储能科研院20MW/40MWh级钠离子电池储能系统示范工程并网性能测试服务、应对碳关税壁垒的新型储能产品碳足迹监测溯源技术及碳抵消策略研究中标结果公告(招标编号:CG0200022002032266)中检西南计量有限公司获得了“20MW/40MWh级钠离子电池储能系统示范工程并网性能测试服务”。
随着储能的应用场景越来越多样,储能的生命力也更“鲜活”。机遇常常伴随挑战,储能领域也正经历着从“价格竞争”向“价值回归”的蜕变阵痛之中,储能产品的安全与效率面临更严峻的考验。01、新挑战、新机遇、新市场2025年4月,欧洲一场大规模停电使西班牙、法国、葡萄牙和德国等多个国家的医疗、交通
6月11日,全球新能源顶级盛会SNEC2025在上海国家会展中心璀璨启幕!易事特集团以“AI+新能源,易启无限可能”为主题,携领先的风光储充钠全场景解决方案盛装亮相(展位号:4.1H馆A130)。展台首日人气爆棚,成为全场焦点,实力彰显行业标杆风范。全域融合:AI驱动能源全链路变革在构建新型电力系统的关
6月11日,全球最具影响力的国际化、专业化、规模化光伏盛会“SNEC第十八届国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会”于上海如期拉开帷幕。晶澳科技以“光储赋能智慧零碳”为主题盛装亮相6.2H馆B190展位。重磅新品揭晓、大型供货协议、多轮战略签约、行业首张认证等高能表现,持续掀动展位人气,收获空前
日前,《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》印发。方案提出,锚定2060年前实现碳中和的远景目标,按照力争2030年前实现碳达峰目标进行安排部署。关于印发《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》的通知各县(区)人民政府、高新区管委会,市直有关单位,各有关企业:为全面贯彻落实市委、市政府关于碳达峰、碳中
文|中关村储能产业技术联盟根据CNESADataLink全球储能数据库的不完全统计,2025年5月,国内新增投运新型储能项目装机规模共计6.32GW/15.85GWh,同比+193%/+228%。其中表前储能新增装机6.17GW/15.38GWh,同比+213%/+248%;用户侧储能新增装机150MW/473MWh,同比-19%/+14%。相较去年同期,一季度新增装机
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!