登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
室温TEM图像(左),锂枝晶被电子束熔出孔洞。而低温电镜中,可稳定成像(右)。图来自Science, 2017, 358, 506.
锂电池中,锂枝晶(dendrites)在生长过程中会刺破电池隔膜从而引发短路,甚至起火。而电极与电解液经常会形成固体-电解质界面膜(solid-electrolyte interphase ,SEI),也被认为是形成锂枝晶的前躯体。因此理解这两种结构的性质,对改善锂电池的安全性以及性能有着巨大的推动作用。因为锂的活泼性质以及固液界面的复杂性,常规的表征技术,对锂电池研究经常无从入手。
这两个关键结构的详细表征就是今天这篇nature文章想要回答的主要内容。
而最新上线的Nature中,报道了来自康奈尔大学研究团队的成果,他们利用冷冻技术与其它技术结合,对锂电池的电解质固液界面进行了详尽的形貌以及化学成分分析。揭示了固液电池界面的纳米尺度细节(Nature 560, 345–349 (2018), doi:10.1038/s41586-018-0397-3)。
全文亮点
在锂-金属电池工作时,进行猝冷,使得电解质依然保持在电极表面, 相当于得到真实电池工作时的原始状态下的样本。
将冷冻技术与其它技术集成,对该锂金属电池的枝晶结构(dendrite)以及固体电解质界面膜 ( solid electrolyte interphase,SEI )涂层进行了详细表征,相关技术有冷冻聚焦离子束(cryo-focused ion beam, cryo-FIB),以及冷冻STEM(cryo-scanning transmission electron microscopy, cryo-STEM)以及冷冻能量损失谱(cryo-EELS)技术。
对电解质--锂电极附近枝晶与SEI层的形貌,化学组成以及空间分布得到了完整的信息。
发现在锂负极共存有两种枝晶, type1 和 type2. 其中一种具有很宽的SEI层结构,为氧化的金属锂,另一种枝晶却由氢化锂组成。
图文快解
图1:利用冷冻聚焦离子束(cryo-focused ion beam, cryo-FIB)对枝晶形貌表征。
要点: 利用FIB技术对产生枝晶的凸起部分进行一系列界面切片(b), 再用SEM进行成像c, d,最后用三维重构技术还原其不同形貌特征(e)。结果显示两种形貌迥异的枝晶类型。
Type 1 尺寸较大,曲率低,而type 2 型尺寸小,较为蜿蜒曲折。
图2:type 1和 type 2枝晶的结构以及元素分析。
要点: c,d HAADF-cryo-STEM 揭示Type 1型枝晶伴随着300-500 nm厚的SEI层。
e,f 为电子能量损失谱对元素分布进行成像。可看到C,氧以及氟的空间分布与枝晶,SEI层的关系。
注意type 2的枝晶基本不含氧。
图3: 利用电子能量损失谱技术分析枝晶附近的碳环境与空间分布。
要点: C=O键的分布显示,SEI层主要是乙烯二碳酸锂( lithium ethylene dicarbonate)
图4: 枝晶化学组成的确认与空间成像(mapping)。
要点: 利用EELS比对不同化合物以及两者枝晶的O和Li的K边结构。
发现 type 1 主要是部分氧化的金属锂。而type 2 是氢化锂。
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。
7月1日,《求是》杂志刊发《深刻认识和综合整治“内卷式”竞争》。文章指出,宏观经济层面存在供需失衡问题。“内卷”的一个重要原因在于供需矛盾突出,供大于求。经过几十年发展,我国已成为世界第一制造业大国,具有全球最完整、规模最大的工业体系,形成了强大的生产能力。与强大的供给能力相比,当
北极星售电网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布关于印发《深圳市坪山区落实“双碳”战略进一步推动新能源产业高质量发展的若干措施》的通知。文件明确,鼓励建设资源聚合平台并接入深圳市虚拟电厂管理中心参与电网调控,开展数字能源服务衍生业务。对虚拟电厂资源聚合平台投资主体每年按响应收益的
6月18日,中国证监会发布《关于在科创板设置科创成长层增强制度包容性适应性的意见》提出,扩大第五套标准适用范围,支持人工智能、商业航天、低空经济等更多前沿科技领域企业适用科创板第五套上市标准。这对处于发展初期、普遍亏损的氢能企业来说是重大利好。来源:高工氢电事实上,当前众多氢能企业
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月30日-2025年7月4日期间发布的储能项目动态整理如下:内蒙古鄂尔多斯3GW/12.8GWh储能电站项目开工6月28日,内蒙古自治区鄂尔多斯市谷山梁3GW/12.8GWh储能电站项目开工建设。项目位于内蒙古达拉特旗恩格贝镇,总投资112亿元,占地面积约1100亩,
6月29日,由内蒙古电力集团电网储能有限责任公司投资建设的鄂尔多斯万成功200兆瓦/800兆瓦时电网侧储能电站项目,完成连续运行72小时3次满充放循环,取得内蒙古电力调控公司独立新型储能整套启动试运行完成批准文件,并于6月30日进入内蒙古电力现货市场,开通交易权限,正式转商运营。该项目采用195兆
近年来,江苏无锡地区配电自动化覆盖率大幅提高,目前无锡电网配电自动化终端规模已超2.5万台。在高温、潮湿等环境下,这些自动化终端的后备电源易出现鼓包、漏液等问题。以往,无锡供电公司对后备电源的状态缺乏有效的监测手段,难以满足配网设备智能化、精细化运维的需求。2024年2月,无锡供电公司联
7月2日,2025泰国可再生能源展览会(ASlASustainableEnergyWeek)在曼谷#xB7;诗丽吉王后国家会议中心盛大开幕。作为亚洲领先的可持续能源平台,展会汇聚了行业领袖、政策制定者和创新企业。首航新能源携户用、工商业、地面电站全场景光储解决方案惊艳亮相,凭借光储创新技术和系统集成优势赢得了业界高
近日,吉林省工业和信息化厅针对省政协十三届三次会议W296号委员提案《关于扶持固态电池产业快速发展的建议》正式作出答复。固态电池作为新能源领域的重要发展方向,其发展对于推动吉林省产业升级、实现经济高质量发展具有重大意义。此次答复聚焦产业布局、创新协同、资源整合、龙头企业培育以及开放合
作者:贺瑞璘1张通1吴镓淳1王朝阳3邓永红1张光照1许晓雄2单位:1.南方科技大学材料科学与工程系2.南方科技大学创新创业学院3.华南理工大学材料学院引用本文:贺瑞璘,张通,吴镓淳,等.骨架型材料与设计在高比能锂电池中的应用研究进展[J].储能科学与技术,2025,14(5):1758-1775.DOI:10.19799/j.cnki.2095
6月30日,巨化集团有限公司公用分公司巨化105MW210MWh用户侧储能电站项目(一期55MW110MWh)EPC工程总承包招标公告发布。项目位于浙江衢州,本次招标规模55MW/110MWh,采用磷酸铁锂电池储能系统,其中100MWh为常规板式液冷电池舱,10MWh为浸没式电池舱(10MWh电池舱不在本次招标范围内)。要求投标人自
日前,河南林州市人民政府网站发布《关于2025年6月27日拟对林州创锦新能源有限公司年产100万支聚合物锂电池生产项目环境影响报告表作出审批意见的公示》,这一锂电池项目正式迎来阶段性进展。公示信息显示,项目选址河南省安阳市林州市红旗渠经济技术开发区电子产业园,林州创锦新能源有限公司拟投资51
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月30日-2025年7月4日期间发布的储能项目动态整理如下:内蒙古鄂尔多斯3GW/12.8GWh储能电站项目开工6月28日,内蒙古自治区鄂尔多斯市谷山梁3GW/12.8GWh储能电站项目开工建设。项目位于内蒙古达拉特旗恩格贝镇,总投资112亿元,占地面积约1100亩,
6月20日,远景岱山储能电站示范项目在浙江舟山市并网投运。项目总投资3.2亿元,装机规模109.5MW/219MWh,是舟山市第二个并网的电网侧储能项目。该项目采用高安全性磷酸铁锂电池技术,在用电低谷期开启蓄能模式将富余电力转化为稳定储备,在高峰时段则释放电能缓解供电压力,实现电网削峰填谷。电站投运
作者:陈海生1李泓2徐玉杰1徐德厚3王亮1周学志1陈满4胡东旭1林海波1,2李先锋5胡勇胜2安仲勋6刘语1肖立业7蒋凯8钟国彬9王青松10李臻11康飞宇14王选鹏15尹昭1戴兴建1林曦鹏1朱轶林1张弛1张宇鑫1刘为11岳芬11张长昆5俞振华11党荣彬2邱清泉7陈仕卿1史卓群1张华良1李浩秒8徐成8周栋14司知蠢14宋振11赵新宇16
北极星储能网获悉,6月30日,江苏华电仪征120MW/240MWh风光集中配建储能项目成功投产。项目位于江苏华电仪征热电有限公司西区闲置用地,占地约47.8亩,储能规模120MW/240MWh,采用酸铁锂电池技术,配置24台5MWPCS升压一体机,搭配48套5015kWh储能电池预制舱,并配套建设220kV升压站,构建起“储-转-
北极星储能网获悉,2025年6月,我国大型储能项目迎来集中开工潮,据北极星储能网不完全统计,当月新开工100MWh以上储能项目总规模达3.75GW/16.3GWh,总投资额突破211亿元。这一现象的背后是多重因素的共同推动。第二季度末作为传统能源项目开工旺季,符合电力行业建设周期规律,很多新能源储能项目都会
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
6月26日,内蒙古兴安盟突泉县平川变电站100万千瓦/400万千瓦时新型储能专项行动项目正式开工建设。该项目于3月12日获得自治区能源局批复,计划建设50万千瓦/200万千瓦时独立储能电站2座,采用磷酸铁锂电池技术。在能源领域各级部门的积极配合、全力推动下仅用105天实现开工建设,创造了本地区储能项目
回首储能行业刚被抽离政策拐杖之初,整个市场不乏犹疑、焦虑的声音。一方面,以低质产品进行低价竞争得以存活的储能企业陆续黯然离场;另一方面,储能在趋向市场化后更加聚焦价值重构,储能企业也在兼顾安全、效率与成本中愈发“求真”,迸发活力。价值导向下,直面储能安全2024年工信部发布的强制性国
北极星储能网获悉,6月24日,由日出东方(洛阳)储能科技有限公司承投的河南洛阳古城新材料50MW/100MWh储能项目正式开工。项目总规模50MW/100MWh,采用磷酸铁锂电池技术。项目建成后,每年可消纳清洁能源约3000万度,减少二氧化碳排放约2.5万吨,有效提升区域电网调峰能力与可再生能源消纳水平,为洛阳
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
12个新能源项目开工建设,总投资66亿元,总装机147万千瓦;新增12个投产项目,总投资43.5亿元。今年前5月,云南能投集团深入贯彻落实中央和云南省委、省政府各项决策部署,牢牢抓住项目建设这个“牛鼻子”,坚定不移实施项目带动战略,以项目建设的大突破推动企业大发展,推动经济社会平稳健康发展。截
近日,易事特MC6000数据中心5.0新旗舰产品系列成功交付西湖大学,为其高性能计算中心数据机房建设提供坚实底层支撑,赋能西湖大学探索适合中国国情的科研教育体制机制,为中国高科技可持续发展提供强大的引擎和支撑。随着科研模式的发展和演变,研究型大学的计算平台逐渐从支持单一学科向支持通用科学
图原位精准解耦电池热失控温度和压力变化规律实现提早预警在国家自然科学基金项目(批准号:62035006、U2033204)等资助下,暨南大学郭团研究员和中国科学技术大学王青松研究员团队在锂离子电池热失控光纤检测早期预警领域取得重要成果。研究成果以“基于先进光纤传感技术的商用锂离子电池热失控原位监
5月3日,美国科学院公布增选120名院士与30名外籍院士名单。斯坦福大学能源研究中心主任、崔屹教授获选2022届美国科学院院士。崔屹教授致力于提高锂电池寿命和安全性,开发高性能锂金属电池、锂硫电池和大规模储能技术,并进一步开拓了冷冻电镜在能源材料领域的应用,开发了一系列能源转化电催化技术。
蓝藻是地球上最古老的生物之一,能够进行光合作用进而参与调控生物圈的碳氮循环。然而,在富营养化的水体中,蓝藻的过度繁殖导致水华,带来严重的经济和社会问题。在中国的第五大淡水湖—巢湖中,每年都发生严重的水华污染,目前仍然没有行之有效的方法来控制巢湖蓝藻水华的爆发。噬藻体是一种特异性侵
最近,斯坦福大学崔屹教授课题组,研究了一种新型褶皱石墨烯笼载体(WGC)用于金属锂负极,WGC提供优异的机械强度,具有更高的离子电导率和质量更好的固态电解质界面(SEI)。(来源:微信公众号“能见Eknower”作者:能者)使用冷冻电镜表征发现,石墨烯笼载体表面均匀稳定的SEI界面可以防止金属锂与
【引言】固体-液体界面在许多化学、物理和生物过程中扮演着至关重要的角色,但由于缺少可同时对固体和液体组分适用的高分辨表征手段,至今仍然阻碍着科研人员对这一界面进行全面深入的研究。例如在锂金属的枝状沉积和固体-电解质界面膜(SEI)的形成是影响锂金属电池性能和安全的决定性因素,然而直接观
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!