登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图一,软基电极失稳和锂枝晶抑制示意图
金属电化学沉积产生压应力是一个被广泛观测到的事实(例如锌,锡等),同时软基材料上的金属薄膜在压应力下会失稳产生褶皱得以释放应力有着大量的研究(其中姜汉卿教授十几年前曾利用这个机制研究了基于单晶硅的柔性可拉伸电子器件)。可是金属锂在电化学沉积中是否也产生压应力还是一个未被探索的问题。本文作者通过铜/PDMS软基结构发现,金属锂在沉积过程中也会产生压力,而失稳释放压应力可以有效控制枝晶产生。通过光学显微镜观察,作者发现锂沉积过程会使铜膜表面有规律的皱褶,皱褶由一维变为二维,波长不变,振幅变大。这个皱褶行为可以用理论模型完美描述。这个实验证明了锂沉积过程中确实有压应力产生,而且这个压应力可以被释放。
图二,光学显微镜原位观察软基电极皱褶
图三,轮廓曲线仪观测皱褶形貌
进一步的,在1 mA/cm2 电流密度下,经过5分钟沉积,一小时沉积和100个循环,通过扫描电子显微镜观察发现,能释放应力的软基集流体表面并不会产生枝晶,而不能释放应力硬基铜箔上产生了大料尖锐浓密枝晶。这就证明了通过释放应力的方法,确实可以有效缓解锂枝晶的产生。
图四,扫描电子显微镜锂沉积形貌观测
同时本文作者还提出了基于压应力、表面钝化、表面缺陷和锂高扩散系数假设的理论模型。该模型可以很好解释锂枝晶生长的原因,预测锂枝晶生长速度以及给出防止锂枝晶产生的力学设计策略。
图五,压应力驱动锂枝晶的理论示意和结果图。
最后,通过该项研究还应用方糖做为模板,制作了三维软基电极,并且联合优化后的电解液对电池进行了对比测试。在库伦效率测试中,三维多孔软基电极可以以1 mA/cm2的电流密度下循环超过200 次保持98% 以上的库伦效率,而同样条件下的,平面铜和三维铜泡沫在100个循环内库伦效率衰减到50% 以下。在3 mA/cm2高电流密度下,三维多孔软基电极同样能够稳定循环接近100次,而同等条件下的平面铜和三维铜泡沫在50个循环内库伦效率降到10% 以下。最后在全电池测试中,三维多孔软基电极同样优于平面铜和三维泡沫铜的电化学性能。
图六,三维多孔软基电极电化学测试结果
由于此项工作中发现的锂枝晶抑制机制来源于另外一个角度(应力释放),这个方法可以和其他锂枝晶抑制机制有很好的互补性,例如电解液添加剂,固态电解液,人工SEI膜。这为今后进行多个机制共同抑制锂枝晶,以进一步提高金属锂负极的性能提供了一条可行之路。
材料制备:
软基平面电极制备:将PDMS base 和 crosslinker 以10:1 混合,在80 摄氏度下三小时,固化。将固化后的电极切成面积为1平方厘米的方块。放入溅射沉积仪中,通过溅射沉积得到厚度为200 nm, 400 nm 和800 nm的铜膜。
三维软基电极制备:先将液态PDMS灌入连续的多孔蔗糖方块中,固化PDMS,然后清水洗掉糖块形成三维多孔PDMS,最后通过无电沉积法,在多孔PDMS表面和内部均匀地沉积上一层厚度约为500 nm的铜膜。
姜汉卿教授课题组感谢亚利桑那州立大学LeRoy Eyring Center for SolidState Science,唐铭课题组感谢美国能源部和莱斯大学高速计算中心,段辉高教授课题组感谢中国国家自然基金委以及国家公派留学基金委。
Xu Wang, Wei Zeng, Liang Hong, Wenwen Xu,Haokai Yang, Fan Wang, Huigao Duan, Ming Tang & Hanqing Jiang (2018)“Stress-driven lithium dendrite growth mechanism and dendrite mitigation byelectroplating on soft substrates” Nature Energy volume 3, pages 227–235 doi:10.1038/s41560-018-0104-5
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。
北极星储能网获悉,3月11日,全球产能最大的短流程钒电解液制备项目在内江投运,这是四川发展(控股)公司贯彻落实国家“双碳”战略、加速布局新型储能战略性新兴产业的第一个重大产业化项目,标志着四川省储能产业建圈强链迈出新步伐。此次投产的年产60000m短流程钒电解液制备项目,采用自主研发的新
北极星储能网获悉,3月5日晚间,石大胜华发布公告,公司控股子公司胜华新材料科技(连江)有限公司(以下简称“胜华连江”)近日与宁德时代签订了《战略合作框架协议》。协议约定,在本协议有效期内(自本协议生效之日起至2025年12月31日),宁德时代向胜华连江采购电解液的需求预计10万吨。具体产品名
3月3日,天赐材料发布《致全球投资者的重要提示》,针对近期资本市场传闻称其与海外某G公司合作开展电解液、六氟磷酸锂及添加剂等产品的代工及产能建设一事,天赐材料明确表示从未授权G公司在国内外进行相关产能建设及产品销售,任何未经公司公告的相关描述均涉嫌欺诈。天赐材料强调,公司已与全球核心
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国六氟磷酸锂(LiPF₆)行业发展白皮书(2025年)》。白皮书数据显示,2024年全球六氟磷酸锂出货量达到20.8万吨,同比增长23.1%,总体市场规模为129.6亿元,同比下滑33.3%。EVTank在《中国六氟磷酸锂(LiPF₆)行业发展白皮书(2025年)》中表示
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国六氟磷酸锂(LiPF#x2086;)行业发展白皮书(2025年)》。EVTank数据显示,截至2024年底,全球六氟磷酸锂实际有效产能39.0万吨,中国六氟磷酸锂实际有效产能为37.1万吨/年。EVTank之前发布的《中国六氟磷酸锂(LiPF#x2086;)行业发展白皮书(202
储能创造价值,市场牵引发展。历经2023年来行业疯狂“内卷”和价格血拼,我国储能产业逐渐从“卷价格”、“卷产能”,开始走向“卷技术”、“卷价值”的新型竞争轨道。低端劣质产能的市场出清加速,头部与二三线企业的行业分化加剧,电力市场改革推动的储能市场化盈利机制亦正在形成,云计算、AI人工智
北极星储能网获悉,2月4日,美国储能解决方案供应商StrytenEnergyLLC宣布,其控股公司StrytenCriticalE-StorageLLC与LargoInc.的子公司LargoCleanEnergyCorp.(LCE)签署协议,计划成立合资企业StorionEnergyLLC,通过电解液租赁模式以提供更具有价格竞争力的高质量美国生产钒电解液,以推动全钒液流电
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
北极星电池网获悉,11月2日,电解液龙头企业天赐材料通报称,公司位于广东广州黄浦区的厂区车间发生火灾,根据公告,现场无人员受伤。天赐材料表示,此次火情事件不涉及电解液及其他电池材料产品和业务,经公司初步评估,预计对公司生产经营影响较小。
作者:周洪1,2(),俞海龙3,王丽平4,黄学杰3()单位:1.中国科学院武汉文献情报中心;2.中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系;3.中国科学院物理研究所;4.电子科技大学材料与能源学院引用:周洪,俞海龙,王丽平,等.基于BERTopic主题模型的锂电池前沿监测及主题分析研究[J].储能科学与技术,2025,14(
北极星储能网获悉,3月12日,恩捷股份披露投资者关系活动记录表,公布公司半固态隔膜、固态电解质未来研发方向、固态电池应用前景等情况。对于公司半固态隔膜情况,恩捷股份表示与北京卫蓝新能源科技股份有限公司、溧阳天目先导电池材料科技有限公司合资成立江苏三合电池材料科技有限公司,恩捷持有51%
中国具身智能机器人产业正处于技术与商业化落地的临界点。在政策密集支持、资本持续涌入、技术迭代加速等多重利好驱动下,具身智能机器人领域正从实验室研发迈向规模化量产新阶段。进入2025年,由于宇树科技在春晚的“出圈”,具身智能机器人领域成为市场投融资的热点,科技巨头纷纷布局、初创公司不断
行业过去几年投资的负极材料项目,正加速进入产能释放期。近日,有报道称,山西凯达新材料科技有限责任公司(简称“山西凯达”)年产20万吨锂电池负极材料前驱体及余热低碳节能综合利用项目一期土建工程,目前已完成90%,部分设备已进场,预计7月份将投入运行。据了解,该项目占地67.2亩,总建筑面积3
行业概况锂电材料指为锂电池的生产过程中所需的各种原材料,能够决定电池的性能、安全性、寿命和成本。目前锂电池由正极、负极、电解质、电解质盐、胶粘剂、隔膜、正极引线、负极引线、中心端子、绝缘材料、安全阀、正温度系数端子(PTC端子)、负极集流体、正极集流体、导电剂、电池壳等构成,锂电材
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
北极星储能网获悉,保时捷全球于2025年3月1日正式收购德国瓦尔塔股份公司集团旗下的V4Drive股份有限公司,并更名为V4Smart。双方将整合各自在圆柱形锂离子电池领域的专业技术,推动V4Smart品牌高性能电池的生产。V4Smart电池是高性能混合动力系统T-Hybrid的关键部件。保时捷设备制造有限公司已开始大力
北极星储能网获悉,3月11日,甘肃省金昌市政府与杭州鹏成新能源有限公司(简称:鹏成新能源)合作框架协议签约仪式在市行政中心举行,双方将在新能源电池领域开展深度合作。此次签约的蓄谷新能源产业园项目将建设年产1GWh锂电池集成系统、1GWh锂离子电芯、2万吨全硅负极材料和1万吨锂电池回收再生的新
北极星储能网获悉,近日,福建漳州市发改委宣布位于福建诏安工业园区内的超大圆柱钠离子储能电池中试基地项目正式开工建设,该项目是民营企业诏安金钠新能源科技有限公司在新材料和储能领域的一次重大突破。据了解,该项目总投资1.8亿元,占地面积达37,256.1平方米,总建筑面积47,168平方米,规划建设
北极星储能网获悉,3月4日,浙江省人民政府下达2025年浙江省国民经济和社会发展计划。其中提到,确保台州清陶锂电池等项目建成投运。培育壮大新兴产业,“一业一策”支持生物医药、高端装备、新能源汽车、新材料等产业发展,提升智能物联、集成电路、高端软件、智能光伏等产业集群建设水平,力争战略性
北极星储能网获悉,3月4日,安徽省淮南市生态环境局发布“安徽玖仕新能源科技有限公司新能源锂电池回收及综合利用项目”的环境影响评价第一次公示,标志着该项目正式进入环保审查阶段。该项目的建设单位为安徽玖仕新能源科技有限公司,将租用淮南经济技术开发区智慧显示产业园二号厂房,改造面积约1500
北极星储能网讯:3月10日,由应急管理部天津消防研究所等单位承担的推荐性行业标准《电化学储能系统火灾抑制试验方法》公开征求意见。本标准适用于额定容量不小于100kWh的预制舱式磷酸铁锂电池储能系统火灾抑制试验方法。额定容量小于100kWh的电池储能系统可参照执行。本标准不适用于三元体系的锂离子
为进一步提升我市电化学储能项目安全监管工作水平,2月27日至28日,珠海市发展和改革局党组成员、副局长黄碧青同志带领能源安全监管科相关负责同志、市能源安全专家、市应急安全协会负责人赴广州市发展改革委、佛山市发展改革局及南方电网储能公司开展专题调研,重点调研学习了电化学储能安全监管机制
3月4日,中电联公布了国家电化学储能电站安全监测信息平台业务专家名单,共有106为专家。其中不仅包含国家电网、南方电网、大唐、三峡、国家能源集团等电力单位的专家,也有来自科华数能、海博思创、海辰储能、宁德时代等企业代表。
北极星储能网获悉,3月3日,温州市住建局公开征求《温州市用户侧电化学储能电站消防技术导则(征求意见稿)》意见。本导则适用于温州市新建、改建或者扩建的额定功率为500kW且额定能量为500kW·h及以上的用户侧固定式电化学储能电站。当电化学储能电站充电功率和放电功率不一致时,以额定放电功率为准
日前,中国电建成都院牵头中标宁夏红寺堡鲁家窑集中共享电化学储能电站建设EPC总承包项目,是成都院服务储能业务发展上的新突破。本储能电站位于吴忠市红寺堡区弘德园区,根据园区用地面积及宁夏电网接入容量需求情况,拟规划建设共享储能电站容量为150兆瓦/300兆瓦时,采用1回110千伏线路接入至鲁家窑
2月23日,中国能建西南院15MW/60MWh储能电站项目正式并网。项目所属国能乌鲁木齐光伏发电有限公司15MW/60MWh电化学储能EPC工程,储能系统成套设备由鹏程无限负责供货。电站由6个子储能系统组成,每3台储能系统在10kV交流侧并联后,共采用2回10kV集电线路接入220kV苍茫变电站10kV侧。
储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备,是实现“双碳”目标的重要支撑,也是催生国内能源新业态、抢占国际战略新高地的重要领域。我国电化学储能已开始由研发示范向商业化初期过渡,电化学储能技术创新取得了长足进步,“新能源+储能”、常规火电配置储能、共享储能等应用场景不断涌现,商业模
北极星储能网获悉,位于山东枣庄涧头集镇新河崖村的枣庄明源新能源投资有限公司400MW/800MWh电化学储能项目,已于近日开工,总投资12.4亿元。据了解,该项目占地面积92亩,建筑面积2000平方米,主要建设400MW/800MWh磷酸铁锂化学储能电池组,配套建设办公楼等基础设施。该项目应用全球首款刀片电池储能
2025年2月19日,苏州通合新能源集团有限公司自投自建的电化学储能项目——苏州科技城工业坊860kWh电化学储能项目顺利并网。项目自2024年10月18日开工,历时约121天成功并网。该项目采用谷时段充电、峰时段放电的模式,有效降低了用户用电成本。通过双区储能配置,增强了系统的稳定性和可靠性,并通过智
北极星储能网获悉,据国网甘肃省电力公司统计,截至2月18日,甘肃省新型储能装机突破450万千瓦。目前,甘肃省在运电化学储能项目174项,其中电源侧电化学储能164项、容量370万千瓦,电网侧电化学储能10项、容量80万千瓦。据悉,“十四五”以来,国网甘肃省电力公司积极服务新型储能与新能源协同发展,
北极星储能网讯:2月12日,深圳市光明区发展和改革局印发《深圳市光明区支持新型储能产业加快发展扶持计划操作规程》。文件支持的对象包括从事电化学储能、氢能、光储一体等新型储能产业研发、生产和服务的市场主体,以及其他事业单位、社会团体、民办非企业等机构。对于围绕电化学储能领域在光明区投资
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!