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双功能 V2C MXene 组件促进实用锂硫电池的硫释放动力学和锂离子筛分!
研究背景 锂硫 (Li–S) 电池被认为是最有希望实现 500 Wh kg–1能量密度的电池之一。然而,穿梭效应、缓慢的硫转化动力学和锂枝晶生长等挑战严重阻碍了实际实施。在此,多尺…
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首尔国立大学Jongwoo Lim教授:锂电正极煅烧过程中的固态反应异质性
研究背景 在固态煅烧过程中,随着温度的升高,材料经历了复杂的相变,并具有非均相的固态反应和质量传输。因此,煅烧化学的精确控制对于合成最先进的富镍层状氧化物至关重要。虽然电池的性…
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德国弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所Christian Heubner团队AFM:零过量锂金属电池的基准测试和关键设计考虑因素
研究背景 在充电过程中原位形成锂负极的零过量锂金属电池(ZELMBs)在增加能量密度和促进电池生产方面具有巨大的潜力。但ZELMBs的实际应用受到与Li的不均匀沉积行为相关挑战的限…
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MIT邵阳院士AEM mini综述:通过溶剂化作用调控电解液性质和氧化还原反应
研究背景 任何电化学装置的核心都是导离子电隔电子的电解液,其离子电导率和转移数决定了装置的功率上限。由于电解液与两个电极都接触,因此它还必须对电极材料和工作电压表现出…
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纽约州立大学M. Stanley Whittingham ACS Energy Lett.:锂金属电解质的高压与高温稳定性探究
研究背景 高能锂金属电池的关键挑战是树枝状锂的形成、差的CE以及与高压正极的兼容性问题。为了解决这些问题,一个核心策略是设计新型电解质。大多数电解质溶剂在低电压下对强还原性锂金属不…
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Gianluigi A. Botton团队探索钨作为高镍正极掺杂剂的神秘行为
研究背景 原子掺杂是改变阴极宿主晶体并增强其结构的最传统的方法之一。在这方面,人们已经做了大量的工作来确定最佳的候选掺杂剂,一些具有高价态的阳离子已经引起了极大的关注。与其他常见的…
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中科院宁波材料所姚霞银研究员团队AM:氟化Li10GeP2S12实现稳定的全固态锂电池
研究背景 在所有固体电解质中,硫化物电解质Li10GeP2S12表现出非常高的离子电导率,可以达到12 mS cm-1,与有机液体电解质相当。然而,Li10GeP2S12对水分和金…
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成均馆大学Won-Sub Yoon:咖啡因作为下一代锂电池的储能材料
研究背景 有机化合物作为可充电电池的下一代储能材料的潜在候选者而备受关注。在天然存在和人类可食用的有机化合物中利用氧化还原中心在设计可持续和安全的储能材料方面具有巨大的潜力。然而,…
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莱斯大学James M. Tour教授可实现工业化的超快闪蒸回收废旧石墨的方法!
研究背景 废旧锂离子电池的数量正在不断增加,大多数研究都聚焦于过渡金属的回收,从而忽视了石墨负极的再生回收。而文章使用了一种超快闪回再生石墨负极的方法,回收了宝贵的电池金属资源。选…
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哈工大慈立杰和李德平团队AFM:富锂LLZO涂层补锂实现结构自愈富锂正极
研究背景 目前,在蓬勃发展的储能转换领域,迫切需要寻找一种具有高比容量的先进正极材料,以消除正极材料容量不匹配的问题。富锂锰基正极材料(LLMO)被认为是实现高能量密度锂离子电池的…
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清华李宝华教授JMCA综述:多晶高镍层状正极材料的微纳米结构设计策略
综述背景 多晶高镍层状过渡金属氧化物 (NRLO) 是商用锂离子电池中很有前途的正极,尤其是应用于电动汽车市场。然而,它们由于沿晶界形成微/纳米裂纹而遭受严重的结构退化,并且由于高…
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清华大学/湖南大学Nano Energy:双功能稀释剂DFEC“协同”强化醚基局部高浓体系界面化学助力4.5V级高压锂金属电池
研究背景 可充电电池作为能源存储设备在现代社会中发挥着重要作用,然而传统的以石墨为负极的锂离子电池由于能量密度低,无法满足快速增长的市场需求。锂金属作为负极可以额外提供锂源,且具有…
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清华大学贺艳兵团队Angew:定义充放电离子输运通量概念在固态电池领域的重要作用
研究背景 固态电解质的开发有望从源头上解决电池的安全问题,并进一步提高电池的能量密度。目前,多种固态电解质材料体系(聚合物、氧化物、硫化物、卤化物等)被开发报道,固态电解质的离子电…
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清华深圳国际研究生院吕伟副研究员 ACS Nano:选择透过性保护层用于新型锂硫电池
研究背景 高能锂−硫(Li−S)电池的商业化需要开发一种超长寿命、安全的金属锂金属负极(LMA)。然而,LMA的稳定循环仍受到许多问题的阻碍,包括以下两个:第一个是不可控的枝晶生长…
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中国科学院长春应化所明军教授ACS energy letters:弱溶剂间相互作用提高电池电解质稳定性
研究背景 : 在金属离子电池中,电解质在运输金属离子(如Li+)方面起着重要作用,但了解电解质性能与行为之间的关系仍然具有挑战性。近些年来,通过改变溶剂、阴离子、添加剂等的类型和数…
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索鎏敏最新Nature子刊—调控氟取代羧酸酯助力无负极电池攀登400 Wh kg-1高峰
研究背景 在便携式电子产品、电动汽车和电网存储应用的方面,锂离子电池(LIBs)需求正在大幅增长。然而,目前的LIBs中锂过渡金属氧化物正极(LiCoO2,LiMn2O4,LiFe…
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中科院过程工程研究所EnSM:涂覆PMMA层使回收石墨负极电化学性能得到极大恢复
研究背景 从废弃的电池材料中回收有价值的元素正引起相当大的关注,然而废石墨负极的再生仍被忽视。实际上,由于石墨固有的稳定晶体结构,低成本的回收和再利用是非常可行的。 成果简介 近日…
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局部高浓先驱Kaoru Dokko!发文探讨高浓电解液阴离子对Li+活度和嵌入反应动力学影响机理
研究背景 锂离子电池(LIBs)的电化学反应发生在电极/电解液界面,这些反应的动力学显著影响LIBs的倍率性能。锂离子在界面处发生插层和脱出,包括溶剂化和脱溶剂化。Ogumi和Ab…
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湖南大学刘琦团队EcoMat:提高Li|LAGP界面相容性:固体电解质界面的作用
研究背景 NASCION型锂(Li)导体为打破固态锂电池(SSLB)的挑战提供了绝佳的机会,呈现卓越的安全性和高能量密度。然而,由于界面相容性差,它们的实际应用受到了阻碍。本文通过…
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南科大程春团队AEM:与石墨烯结合的有机共晶混合物用于无枝晶锂金属电池
研究背景 锂金属由于具有高理论比容量(≈3860 mAh g−1)和最低电极电位(-3.04 V)已成为最有希望替代锂金属商业负极材料的候选材料之一。然而,锂金属负极的实际应用仍面…
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中科院陈成猛ACS Energy Letters:新型低温电池电解液:基于LiPF6的局部高浓度电解液开发
研究背景 基于LiPF6的商用电解质广泛用于锂离子电池 (LIB)。然而,由于EC的凝固点高导致离子电导率低,脱溶剂过程缓慢,界面电阻大,目前商用的基于LiPF6的电解质的锂离子电…
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香港城市大学张其春:氮氧化物自由基有机正极锂电材料,实现300 mAh g-1高比容量
研究背景 氮氧化物自由基类有机电极材料因其稳定性强、电子转移速率快、可逆性强、氧化还原电位高等诸多优点,对有机电极材料的发展做出了重大贡献。然而,有机电极材料往往具有电导率低、溶解…
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湖南大学刘继磊教授团队EnSM:4.2V高压全固态聚合物电解质新突破
研究背景 聚氧化乙烯(PEO)固体电解质(SE)在全固态锂电池(ASSLB)中是可行的,并具有驾驭电动汽车的高安全性。然而,普通PEO固体电解质具有低氧化分解电位(低于4V),在高…
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王春生教授nature:用于极端工作条件下的锂电电解液设计
研究背景 目前现有的基于碳酸酯的最先进电解质无法满足极限锂离子电池(LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC811)||石墨锂)的大部分要求,如期望具有支持较高电压(≥4….
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Arumugam Manthiram团队解释锂电高镍正极基础掺杂元素的作用
研究背景 使用镍含量>90%的LiNO2基正极作为一种有前景的下一代正极材料的关键是对其进行合理的组成设计。不幸的是,由于缺乏对钴、锰和铝等关键元素的内在作用的基本理解,使得…
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东华大学丁彬教授Nature子刊: 多功能、柔性2D碳膜
研究背景 由于其优异的机械、电子、光学和热学性质,低维碳纳米材料对环境、能源、电子和医疗保健领域具有重要的技术意义。碳纳米尺度构建的基本单元…
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夏幼南/邵敏华教授JACS: Cu纳米线的表面氧化调控提高CO2RR中C2+产物的选择性和稳定性
研究背景 近年来,二氧化碳的大量排放给环境带来了沉重的负担。除光合作用外,电化学转化法是另一种将CO2转化为化合物的途径。通常在此过程中会生成多种产物,最常见的是一氧化碳和甲酸盐。…
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Ceder最新Nature子刊:告别正极材料对Co元素的依赖?——高熵电极材料未来锂离子电池新方向
研究背景 高熵(high-entropy,HE)材料是金属合金领域的一个新兴概念,其结合了多种主要元素,创造了新的单相材料。在过去的几年里,“HE策略”已被应用于各个领域,包括热电…
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华科夏宝玉教授Nature子刊:利用微生物新陈代谢构筑高活性OER电极!
研究背景 在可充电金属-空气电…
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韩国科学技术院&淑明女子大学EES:时间分辨红外光谱观察铜电极上C-C耦合中间体用于选择性CO2电还原
通讯作者:Wooyul Kimb, Yun Jeong Hwanga 通讯单位:韩国科学技术院,淑明女子大学 研究背景 电化学CO2还原反应(CO2RR)是实现可持续碳循环的有前效…