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
锂金属电池(LMBs)是最有希望的下一代高能量密度存储设备之一,能够满足新兴行业的严格要求。然而,直接应用金属锂可能带来安全问题、较差的倍率和循环性能,甚至负极材料在电池内部的粉碎。其主要原因包括大极化和强电场引起的异质沉积导致的枝晶生长、金属锂极度活泼、循环时锂体积无限变化等。这些缺点严重阻碍了LMBs的商业化。
电池领域的各研究小组深入探讨了锂金属负极的失效机理,提出了解决上述问题的有效方法。锂离子的沉积行为、枝晶成核和生长机理、负极-电解质界面的影响等得到了深入研究。2014年~2016年,500多篇涉及上述难题的论文得以出版,2016年以来平均每月有15篇相关文章出炉。这些研究对下一代高能量密度LMBs锂负极的复兴起了很大作用。
近日,华中科技大学的翟天佑教授和李会巧教授(共同通讯)等人在AdvancedMaterials上发表了题为“RevivingLithium-Metal Anodes for Next-Generation High-Energy Batteries”的综述文章。文章介绍了锂离子沉积/溶解行为的最新进展,以及锂金属负极的失效机理。
综述总览图
1概述
高端通信终端、电动汽车(EV)、航空航天、大型储能站等新兴行业已经进入了快速发展的阶段,因此高能量密度存储已成为当务之急。鉴于寿命和安全性,现有的“摇椅式”锂离子电池(LIBs)或钠离子电池(NIBs)是合适的选择。但是即使插入式LIB系统的能量密度通过调节电池的每个部件能接近其理论值,却仍然远低于预期能量水平。主要原因在于循环过程中的单离子嵌入反应严格限制了正极的能力。无论是层状LiCoO2、富Li或富Ni的LiMO2(M=Ni、Co、Mn等)、掺杂尖晶石LiMxMn2-xO4(M=Ni、Cu、Cr、V等)还是橄榄石LiFePO4,它们都不能实现大于250mAhg-1的容量。这种情况促进了基于多离子反应的正极的发展,例如理论容量高达1672mAhg-1的S和O2。
值得一提的是,这些无锂正极只有在与含锂负极配对时才能投入实际应用。金属锂本身可以作为S和O2正极的理想负极,因为它具有最高的理论容量(3860mAhg-1),最低的密度(0.59gcm-3)和最负的电化学电位(-3.04V)。与现有的LIBs相比,金属锂作为负极进一步提高了锂金属电池(LMB)的能量密度,如图1所示,Li-O2和Li-S电池系统分别具有高达3505Whkg-1和2567Whkg-1的理论能量密度。这些锂金属电池系统充分发挥了金属锂的优势,具有满足新兴行业严格要求的巨大潜力。
图1锂离子电池和锂金属电池示意图以及失效机理
a)锂离子电池示意图;
b)锂金属电池示意图;
c)典型电极材料在电压和容量方面的比较,LMBs的能量密度远大于LIBs;
d)锂枝晶引起的安全问题;
e)连续副反应引起的较低的循环性能;
f)负极内无限的体积变化引起的负极粉碎。
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。
6月25日,在发生火灾近三周后,汽车运输船“MorningMidas”号最终在当地时间6月23日16:35左右,沉没于水深约5000米的太平洋水域。经打捞运营商ResolveMarine表示,“恶劣天气和海水逐渐渗入船体,加剧了最初火灾造成的损害,最终导致该船沉没。”本月初,一艘载有3000多辆汽车的轮船在太平洋起火,当时
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
在全固态电池的生产过程中,极片和固态电解质膜的制造工艺占据着重要地位。据外媒报道,今年6月三星SDI正在韩国天安工厂建设的试验生产线“DryEV”上,启动基于干法电极的电池验证工作。该报道称,三星SDI正在考虑将干法电极技术应用于全固态电池,计划将其作为降低制造成本、提升设备效率和量产速度的
北极星储能网获悉,6月27日,恩捷股份披露投资者关系活动记录表,回答投资者有关公司业务布局的问题。在半固态电池隔膜业务布局方面,公司下属控股子公司江苏三合电池材料科技有限公司具备半固态电池隔膜量产供应能力,公司在积极开拓市场。在全固态电池材料布局方面,公司下属控股子公司湖南恩捷前沿
2025年“赛程”过半,各大企业的固态电池项目也开始加速“冲刺”。6月下旬以来,亿纬锂能、孚能科技、国轩高科、赣锋锂业等头部企业先后官宣。而且,这次不只是半固态电池的“先锋”,而是全固态电池的预期量产。市场也再次陷入兴奋,并且不断开始向纵深挖掘“话题”。然而,整个产业链真的准备好了吗
赣锋锂业6月25日在2024年年度股东大会上表示,公司已形成固态电池全链路布局,覆盖硫化物电解质及原材料、氧化物电解质、金属锂负极等关键环节。公司同步推进硅基与锂金属负极双路线,其中400Wh/kg电池循环寿命突破800次并完成工程验证;首款500Wh/kg级10Ah产品实现小批量量产。硅基体系实现320-450Wh/
作者:莫子鸣1饶宗昕1杨建飞1杨孟昊2蔡黎明1单位:1.同济大学汽车学院;2.同济大学材料科学与工程学院引用本文:莫子鸣,饶宗昕,杨建飞,等.锂离子电池过充热失控气热模型构建及关键参数影响分析[J].储能科学与技术,2025,14(5):1784-1796.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0262本文亮点:(1)构建了
随着电池技术的进步和人工智能的快速发展,人类社会将加速迈向机器人时代。近期,国际知名机构瑞银集团在一份报告中预测,到2035年全球人形机器人潜在市场总规模将达到300亿至500亿美元,到2050年将达到1.4万亿至1.7万亿美元。当下在全球范围内,包括特斯拉、小米、理想、小鹏、广汽等众多汽车厂商,都
北极星储能网获悉,6月25日,振华新材在投资者互动平台上表示回答投资者有关公司固态电池原材料产品及供货的问题。固体电解质及其改性三元业务情况:公司在行业内率先完成固态电池关键材料的技术突破,成功开发出兼具粒径小(纳米级)、空气稳定性好、离子电导率高、分散性好的复合固体电解质材料,目
北极星储能网获悉,6月21日,浙江柔荷新能源材料有限公司近日成功完成数千万天使+轮融资。本轮融资主要由镇海汇智天使基金、景行投资、信唐安能源等共同完成,部分老股东也进行了追投。融资资金将用于扩充气凝胶运营、固体电解质膜的量产,以及固态电池材料的研发及产业化布局。据了解,柔荷新能成立于
近日,福建龙岩市生态环境局就年产1GWh三维固态锂电池项目环评文件审批意见进行公示。文件显示,项目位于龙岩高新区(经开区)高陂镇平在村北环路,主要建设标准化厂房1栋7层、办公综合楼、原料库、产品库及配套建设环保工程和纯水制备、制氮相关辅助工程,用地面积27675平方米。项目以磷酸铁锂、NMP、
北极星储能网获悉,6月22日,中国石油集团济柴动力有限公司1200MWh液冷储能系统电气分部件框架协议中标结果公布,江西赣锋锂电科技股份有限公司以414358555.85元中标该项目,折合单价0.345元/Wh。据此前公布的中标候选人公示,厦门科华数能科技有限公司为第二中标候选人。本1200MWh液冷集装箱储能系统
产业界对硫化物全固态电池的参与热情高涨,称其已进入商业化的“最后一公里”。然而,现实似乎更为复杂。一项即将成熟的电池技术,其上下游关键材料理应出现更明确的突破与工程化信号,但为何在新一代集流体领域,我们看到的却是路径分化、充满不确定性的景象?理论与现实之间的“温差”,或许揭示了集
2025年“赛程”过半,各大企业的固态电池项目也开始加速“冲刺”。6月下旬以来,亿纬锂能、孚能科技、国轩高科、赣锋锂业等头部企业先后官宣。而且,这次不只是半固态电池的“先锋”,而是全固态电池的预期量产。市场也再次陷入兴奋,并且不断开始向纵深挖掘“话题”。然而,整个产业链真的准备好了吗
赣锋锂业6月25日在2024年年度股东大会上表示,公司已形成固态电池全链路布局,覆盖硫化物电解质及原材料、氧化物电解质、金属锂负极等关键环节。公司同步推进硅基与锂金属负极双路线,其中400Wh/kg电池循环寿命突破800次并完成工程验证;首款500Wh/kg级10Ah产品实现小批量量产。硅基体系实现320-450Wh/
产业界对硫化物全固态电池的参与热情高涨,称其已进入商业化的“最后一公里”。然而,现实似乎更为复杂。一项即将成熟的电池技术,其上下游关键材料理应出现更明确的突破与工程化信号,但为何在新一代集流体领域,我们看到的却是路径分化、充满不确定性的景象?理论与现实之间的“温差”,或许揭示了集
北极星储能网获悉,近日,璞泰来接待机构调研,重点回应公司在固态电池领域的布局情况。在设备端,璞泰来主要围绕固态电池前段、中段工艺设备解决方案进行研发投入,截至目前已形成多业务线条的技术布局。具体来说,公司固态电池相关干法成膜设备、干法复合设备、湿法涂布机、锂金属负极成型设备、搅拌
“负极都使用金属锂。”近日,中国锂业巨头,赣锋锂业表示,其二代混合固态锂电池采用金属锂作为负极,开发的高比能电池能量密度达到420Wh/kg,循环寿命超过700次。随着固态电池的开发和量产,原先限制锂金属负极应用的锂枝晶问题正在被解决,新的技术不仅可以抑制锂枝晶的生长,固态电解质隔膜更可以
全固态锂电池通过以固态电解质替代易燃的有机电解液,并兼容高容量锂金属负极,有望实现远超传统液态锂离子电池的安全性和能量密度,并实现在极低温、高温等极端环境下的应用。然而,目前固态电解质本身的锂离子传输稳定性及析锂(锂离子在电解质内部得电子被还原)引发的短路问题,仍是制约全固态电池
全固态电池,因其超高比能、本征安全的优势,成为了突破传统液态电池技术桎梏、开启可持续能源高效运用的“金钥匙”,高能数造(西安)技术有限公司自创立伊始,便以“让电池更高能·让产品更高能”为使命,致力于开发先进的固态电池与干法电极产线整体制造解决方案,以前瞻的战略眼光和深厚的技术底蕴
日产汽车近日表示,决定放弃在日本九州建造磷酸铁锂电池工厂的计划。该项目选址日本西南部九州岛,投资10.5亿美元(约合人民币76亿元),创造约500个就业岗位。日产汽车表示,这是其恢复业绩方案的一部分,公司正在采取扭亏为盈的行动。时间回溯至年初。今年1月22日,日产汽车公司宣布将在日本福冈县北
北极星储能网获悉,4月24日,鹏辉能源发布2024年度业绩报告。报告期内,公司实现营业收入79.61亿元,同比增长14.83%;归属于上市公司股东的净利润-2.52亿元。报告期末,公司资产总额168.68亿元,同比增长7.66%;归属于上市公司股东的净资产为50.88亿元,同比下降5.82%。报告显示,公司主营锂离子电池、
北极星储能网获悉,4月10日,江西赣锋锂业集团股份有限公司披露公司固态电池项目研发进展。表示公司已形成固态电池全链路布局,在硫化物电解质及原材料、氧化物电解质、金属锂负极、电芯、电池系统等固态电池关键环节具备了研发、生产能力,并加快推动固态电池商业化应用。1、技术突破与产品矩阵双向发
聚焦硫化锂与锂金属负极。在中国锂行业面临周期性挑战之际,两大龙头企业赣锋锂业和天齐锂业正将其战略目光投向下一代电池技术,近期相对明确地公开了各自在固态电池领域的系统性布局。两家公司均重点发力硫化锂和金属锂负极这两大关键材料,此举被视为在传统锂盐业务承压背景下,寻求新增长曲线的重要
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!