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高功率密度和高能量密度是下一代锂离子电池的追求目标。利用赝电容材料储能不受扩散控制这一特性,锂离子电池有望在快速充放电时传递高容量,从而兼具高能量密度与高功率密度。层状五氧化二钒具有容量高、资源丰富、价格低廉等优势,已经在储能领域引起了广泛的关注。但当其进行嵌锂时,缓慢的反应动力学和不可逆的相变限制了其在储能器件中的应用。因此,寻找具有更快反应动力学的赝电容嵌入型钒系正极材料对高能量密度、高功率密度锂离子电池的开发具有重要的科学意义。近来,一些关于钒酸盐的研究发现钒酸盐具有更好的导电性,更加稳定的层状结构。这些特点使其在锂离子电池中表现出了更优异的性能。其中,铁基钒酸盐由于自然含量丰富并且具有多样的晶体结构,被认为是一种非常理想的锂离子电池电极材料。其中,层状的钒酸铁具有非常大的层间距(10.51 Å),十分有利于锂离子的快速脱嵌。
近日,武汉理工大学麦立强教授团队在Nano Energy(影响因子:12.343)上发表了题为“Pseudocapacitive Layered Iron VanadateNanosheets Cathode for Ultrahigh-Rate Lithium Ion Storage”的论文,该文通过液相生长的方法获得了一种存在于天然矿物中的钒酸铁纳米片(Fe5V15O39(OH)9˙9H2O)(FVO-NSs),将其应用于锂离子电池正极时获得了优异的电化学性能。通过与无定型钒酸铁纳米颗粒对比,晶化的层状钒酸铁纳米片具有额外的氧化还原峰与更多的存储位点,展示出350 mAh/g的高比容量。在10A/g的大电流密度下,其仍然传递了高达140 mAh/g的比容量,并且具有优异的循环稳定性。研究人员通过不同扫描速度的CV图,分析了赝电容在FVO-NSs中的贡献。另外,研究人员还结合非原位的XPS,XRD等深入分析了其电化学反应机理。
图1 FVO纳米片的晶体结构、形貌表征。a) FVO纳米颗粒的SEM图像;b) FVO纳米片的SEM图像;c) FVO纳米片的TEM图像;d) FVO纳米片的HRTEM图像;e) FVO纳米颗粒和FVO纳米片的XRD图谱;f)FVO纳米颗粒和FVO纳米片的FTIR图谱
图2 FVO纳米片的储锂机理。a) FVO纳米片和纳米颗粒的在0.5 mV/s扫速下的循环伏安图;b) FVO纳米片在1.0 mV/s扫速下的循环伏安图;c) FVO纳米片在充放电过程中的非原位XRD图谱及对应的d200值的变化
图3 FVO纳米片以及纳米颗粒的储锂的动力学分析。a) FVO纳米片在不同扫速下的CV图;b) 非晶的FVO纳米颗粒在不同扫速下的CV图;c) FVO纳米片及纳米颗粒在0.5 mV/s下的CV图(阴影部分为电容性贡献);d) FVO纳米片及纳米颗粒在不同扫速下的容量区分图。
图4 FVO纳米片和纳米颗粒的储锂性能。a) FVO纳米片和纳米颗粒在0.1 A/g的电流密度下的充放电曲线;b) FVO纳米片和纳米颗粒的倍率性能;c) FVO纳米片与其他性能优异的钒基电极倍率性能比较;d) FVO纳米片和纳米颗粒在10 A/g的电流密度下的循环性能。
该工作利用简单的共沉淀方法合成了一种新型钒酸盐材料并深入研究了其储锂机理。通过非原位XRD的表征,发现FVO在充放电过程中不会发生相变,只有约为1.1%的层间收缩/伸张,这主要得益于FVO纳米片较宽的层间距(10.51 Å)可容纳大量的锂离子,同时提供了较低的嵌入能垒,促进了锂离子的快速赝电容型反应。不同扫速下CV的动力学分析,表明FVO纳米片中赝电容行为贡献了70%的容量,因此导致了高比容量与高倍率性能(在0.1, 1 and 20 A g-1的电流密度下分别表现了350,273,90 mAh/g的比容量)。该工作为开发新一代兼具高能量密度与高功率密度锂离子电池的研究提供了新的思路,展现了具有赝电容型电极材料的广阔应用前景。
该工作得到国家重点研究发展计划(2016YFA0202603),国家基础研究计划(2013CB934103),学科创新引智基地(B17034),国家自然科学基金(51521001)等支持。
QiulongWei (第一作者), Qinqin Wang, Qidong Li, Qinyou An (共同通讯),Yunlong Zhao, Zhuo Peng, Yalong Jiang, Shuangshuang Tan, Mengyu Yan, LiqiangMai (通讯作者), "Pseudocapacitive Layered Iron Vanadate Nanosheets Cathode for Ultrahigh-Rate Lithium Ion Storage", Nano Energy. DOI:10.1016/j.nanoen.2018.02.028
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北极星储能网获悉,近日,经深圳市市场监督管理局批准的《生产经营单位锂离子电池存储使用安全规范》(DB4403/T508—2024)(以下简称《规范》)发布,将于2024年11月1日正式实施。该《规范》由深圳市应急管理局制定并归口,深圳市电池行业协会、欣旺达电子股份有限公司等单位参与编写,明确了锂离子电
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虽然2024年以来钠离子电池热度相较前两年有所降温,但依然备受资本关注。据高工产业研究院(GGII)不完全统计,2024年前三季度国内共有23家钠离子电池领域企业进行26轮融资,同比减少近一半。但与同为新技术的固态电池相比,钠离子电池行业融资轮数约为同期固态电池领域融资轮数的两倍(2024年前三季度
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
近期,澳大利亚新南威尔士州(NSW)公平交易部宣布,从2025年2月起,将对用于电动移动设备中的锂离子电池实施新的强制性安全标准。这些标准旨在通过降低这些产品相关的火灾风险来增强消费者安全。具体来说,以下电动移动设备及其使用的锂离子电池现在被视为2017年《燃气和电力(消费者安全)法》下的“
北极星储能网获悉,11月7日,浙江杭州市经信局(市数字经济局)发布关于市政协十二届三次会议第412号提案的答复。文件提到,当前杭州明确重点发展方向。其中绿色能源产业生态圈“建圈强链”的重点聚焦在储能、光伏、风电、节能环保4条产业链。2023年,全市储能规上企业40家,实现产值279.2亿元,同比增
10月31日,浙江丽水遂昌县发布《遂昌县关于培育发展未来产业的实施意见》(遂政办发〔2024〕11号),其中提到,重点发展五个具有基础优势的未来产业,分别是高端金属材料,精细化工,新型储能,先进装备及零部件,元宇宙。抢抓新型储能万亿级风口,以现有龙头企业为引领,加快提升电化学储能技术性能,
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近日,大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员和鲁文静副研究员团队在溴基液流电池电极研究方面取得新进展。研发团队通过在电极表面基于可逆的固态溴络合效应,同步提高了电极的固溴能力和催化活性,降低了溴基液流电池的自放电率,提高了电池功率密度和循环寿命。研究团队提出了一种向电极表
锂电池的性能和成本在很大程度上取决于其电极的制造工艺。锂电池在动力和储能领域的大规模应用,一直受限于电池储存能量、产品性能稳定和成本下降的约束。提升电池的储存能量实际也是降低单位产品的投入成本,目前正在通过上游正负极材料的创新在实现;同时在制造端新型干法电极技术的创新突破,在精简
今日,深圳市好风光氢能科技有限公司(以下简称“好风光氢能”)与深圳大学在深圳大学丽湖校区材料学院5楼会议室签署了“电解水析氢高效电极材料研发与产业化”合作协议,就绿氢装备核心技术研发与产业化等项目达成合作意向,探索建立长期校企“产学研用”合作机制,建立校企合作新典范。双方将围绕科
7月22日,云南大理永平县新能源电池先进电极材料项目的年产1万吨先进电极材料项目投产。新能源电池先进电极材料项目位于云南永平县博南工业(物流)园区,用地面积约100亩,总投资2.2亿元,通过高新科技深加工制备钠离子电池负极硬碳,将核桃壳高效利用,主要生产基于生物质核桃壳的新能源电池、超级电
北极星储能网获悉,9月5日,淮南市人民政府办公室发布关于印发淮南市“十四五”科技创新规划的通知。规划中提出,大力发展高容量长寿命三元正极材料、富锂锰基正极材料和硅碳复合负极材料等新型锂离子电池电极材料,电解液及固体电解质材料、燃料电池电解质与电极材料,高效电解制氢离子交换膜、储氢材
据日媒报道,日本东北大学讲师小林弘明等人的研究小组开发出了一种电极材料,该材料使用碳及氧等元素构成的“克酮酸”物质,不用稀有金属,理论蓄电容量是钴类正极材料的4倍左右。钴是发展战略性新兴产业的重要矿产资源,《全国矿产资源规划(2016—2020年)》将钴列为我国24种战略性矿产之一。同时,
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充电9分钟可恢复约80%的电量、2000次循环后仍可保持90%的容量……中国科学技术大学教授季恒星研究组与合作者全新设计的新型锂离子电池电极材料——黑磷复合材料,使兼具高容量、快速充电能力且长寿命的锂电池成为可能。该成果10月9日发表在《科学》。随着环保意识深入人心,电动汽车愈发受到市场青睐,
近日,中国科学技术大学季恒星教授研究组与合作者们,在新型锂电池电极材料研究方面取得重大突破——全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能,该成果已在《科学》杂志发表。该研究成果也有望解决目前电动汽车充电时间较长的难题。电极材料决定充电速度据季教授介绍
锂离子电池和超级电容器是储能原理不同、各有特点的两类代表性储能器件。锂电池能量密度高(~250Whkg-1),但功率密度偏低(<1kWkg-1),而超级电容器功率密度高(~15kWkg-1)但能量密度过低(<20Whkg-1)。超越上述两类储能器件的储能极限,发展兼具高能量密度和高功率密度储能器件的新型电极材料,
11月13日,浙江伟明环保股份有限公司和深圳盛屯集团有限公司就福建泉州年产6万吨碳酸锂项目达成战略合作协议。伟明环保拟参股该项目少数股权,并承担项目设备采购安装总承包工作。此前消息显示,盛屯集团年产6万吨锂盐材料加工项目于今年6月落地福建泉州泉港石化工业园区,计划一年左右初步投产,两年
11月6日晚间,深圳新星发布关于全资子公司资产转让签署《补充协议》的公告。根据公司战略发展需要,旨在优化产业结构并剥离不良资产,公司全资子公司松岩新能源材料将六氟磷酸锂项目的相关设备和劳动力转移至赣州市松岩新能源材料有限公司,转让价款为1.6亿元。截至公告披露日,松岩新能源已收到汇凯化
从2023年到2024年,锂电材料企业经历了近两年的周期性洗礼。过去两年,可以看到,产能退坡,上下游产业链重构带动利润重新分配成为行业的主要变化。在此期间,锂电材料企业利润大退坡。根据主要锂电材料上市公司财报数据,从2022年到2023年利润下降了60%,从2023年前三季度到2024年前三季度利润下降70%
杉杉股份11月5日公告,公司于近日收到控股股东杉杉集团有限公司的通知,其所持有的上市公司部分股份,发生被司法冻结、轮候冻结的情况。此次被冻结的股份共计4.3亿股,占上市公司总股本19.08%,占其所持上市股份54.97%,冻结申请人为四川省绵阳市中级人民法院。杉杉集团成立于上世纪90年代,仅仅三年做
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
近日,《东亚日报》报道了LG化学与中国新能源正极材料巨头容百科技之间的一场专利争议,这一事件迅速成为新能源行业的焦点。根据报道,LG化学向韩国首尔地方法院提起诉讼,指控容百科技的韩国子公司载世能源侵犯其五项韩国专利权。面对这一指控,容百科技通过韩国媒体进行了强有力的反驳。公司明确表示
北极星储能网获悉,近日,天齐锂业披露2024年三季报。报告显示今年前三季度营业收入为100.65亿元,和上年同期相比(同比)减少69.87%;归属于上市公司股东的净利润为-57.01亿元,同比减少170.40%。其中,2024年第三季度单季营收为36.46亿元,同比减少57.48%;归属于上市公司股东的净利润为-4.96亿元,
北极星储能网获悉,近日,贵州振华新材料股份有限公司2024年第三季度报告。公告显示,振华新材前三季度营业收入1,459,327,650.68元,同比减少72.37%,归属上市公司股东的净利润-331,261,643.80元,同比减少981.19%。对此振华新材表示,因受市场竞争加剧、原材料价格波动、开工率不足等因素影响,告期内
北极星储能网获悉,10月30日,宁波容百新能源科技股份有限公司发布2024年第三季度报告。报告显示,第三季度,容百科技主营业务产品总销量3.64万吨,其中三元材料销量超过3.5万吨,同比增长27%,环比增长33%,自2022年以来,市占率持续保持全球第一。同期,容百科技全球三元市占率达到14.4%,相较于第二
9月8日,盐湖锂资源第一股—青海盐湖工业股份有限公司(以下简称“盐湖股份”)发布了一份公告,拉开了国内盐湖资源整合的大幕。该公告称,公司实际控制人青海省政府国有资产监督管理委员会(以下简称“青海省政府国资委”)、控股股东青海省国有资产投资管理有限公司(以下简称“青海国投”)将与中国
10月24日,中国有色金属工业协会锂业分会公布2024年9月锂行业运行情况。锂价跌势不改数据显示,2024年9月,锂行业受价格影响,企业延续减产趋势,江西地区部分产线关停。锂价低位运行,仍在8万元/吨以下,企业产量多数下调。需求端,电池与新能源车产量保持增长态势,新能源车销量小幅增加。其中,2024
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