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近日,云南大学材料与能源学院(云南省先进能源材料国际联合研究中心)郭洪教授团队在国际期刊Carbon Energy(影响因子21.5)发表新型准固态锂金属有机电池最新进展“COF‐based single Li solid electrolyte accelerates the ion diffusion and restrains dendrite growth in quasi‐solid‐state organic batteries” ( https://doi.org/10.1002/cey2.248)。赵根福博士为论文第一作者,段玲艳博士、郭洪教授为通迅作者。
用固态电解质来代替液态电解液的固态锂金属电池由于具有较好的安全性和高理论容量而受到广泛关注,所以固态电解质的开发显得尤为重要。以往的研究、生产主要集中在无机类电解质(硫化物电解质、卤化物电解质、氧化物电解质等),然而这些固态电解质存在刚性及对空气敏感等缺点而影响电池的界面稳定性,循环和倍率性能。近年来,有机聚合物电解质具有柔性易成膜等优势而逐渐引起重视,而共价有机框架(COFs)材料是一类比较具有应用前景的单离子固态电解质的载体,因此,要深入研究活性位点数量和骨架结构对锂离子电导率,迁移数及电池性能的影响规律。
基于目前的研究现状以及面临的问题,并结合前期的研究基础(Hong Guo*, et. al, Nano Energy, 2022, 106756; Energy Storage Mater., 2021, 139; Adv. Funct. Mater., 2021, 2101019; ACS Energy Lett., 2020, 1022),郭洪教授团队设计并制备出三种羧酸锂调控的COF单锂离子导体材料LiOOC-COF1,LiOOC-COF2和LiOOC-COF3。团队深入研究不同骨架结构和活性位点数量对锂离子电导率,迁移数的影响,结合理论计算的方式研究了三种材料的静电势分布,并采用DFT计算深入分析锂离子迁移路径和能垒的差异。团队组装了以锂金属为负极,有机小分子环己六酮为正极,构筑的单离子导体为固态电解质的准固态电池,经过性能测试和理论计算结果表明,单离子导体可以有效抑制锂枝晶生长,准固态电池可以解决有机小分子正极材料在电解液中的溶解,这种策略为构筑高效准固态锂金属有机电池提供了重要的理论基础和技术支持。
图1. 三种LiOOC-COF1,LiOOC-COF2和LiOOC-COF3单离子导体的构筑及应用
该研究成果得到国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、云南省科技厅-云南大学联合重点基金、省先进能源材料国际联合研究中心、省高校全固态离子电池重点实验室项目的支持。
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北极星储能网获悉,3月27-28日,深圳市电池行业协会与深圳吉阳智能科技有限公司共同承办的中国电池产业创新发展论坛在深圳南山区举行。中国工程院院士陈立泉在论坛指出,储能产业和低空经济的关键是固态电池,特别是固态锂电池和固态钠电池。考虑成本和技术成熟度等情况,目前主要是原位固态化技术路线
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11月21日,重庆两江新区举行2023年四季度项目集中开工暨竣工投产活动。其中,总投资达10亿元的太蓝新能源二期项目正式开工建设,并预计将于2025年达产。据介绍,该项目总占地76亩,建筑面积接近5万平方米,将建设半固态锂电池电芯产线及半固态锂电池PACK产线,规划产能2GWh,以生产乘用车动力电池为主
大容量固态锂电池及应用的主要应用场景是重型工程机械、未来的电动船舶运输以及轨道交通和电力储能。——电子科技大学材料与能源学院教授、博导向勇2023年10月31日至11月2日,SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会在上海举行。会上,电子科技大学材料与能源学院教授、博导,电子科技大
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9月28日,阳泉市公共资源交易服务平台发布年产10GWH动力储能两用高端固态锂(钠)离子电池生产线项目(一期)EPC总承包招标公告。详情如下:年产10GWH动力储能两用高端固态锂(钠)离子电池生产线项目(一期)EPC总承包招标公告(招标编号:SXXY-ZB-GG-2023034)招标项目所在地区:山西省阳泉市一、招
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