新型高能效全固態鈉空氣電池問世,有效解決碳酸鹽堵塞
韓國浦項科技大學材料科學與工程系研究團隊成功開發出一種高容量、高效率的全固態鈉空氣電池,無須特殊設備就能可逆地利用鈉(Na)和空氣。相關論文發表在最新一期《自然·通訊》雜志上。 蓄電池在電動汽車和儲能系統等綠色技術中具有廣泛應用。“金屬—空氣電池”被稱為下一代高容量蓄電池,可從地球上的氧氣和金屬等豐富資源中獲取電力。但金屬和氧氣反應的副產品中有碳酸鹽,會堵塞反應通道,阻礙氧氣進一步反應,從而影響了電池效率。 為解決這個問題,金屬—空氣電池通常需要額外設備,如氧氣滲透膜,以凈化氧氣或選擇性地利用大氣中的氧氣。 在本研究中,團隊使用了一種名為NASICON的固體電解質。NASICON由鈉、硅(Si)和鋯(Zr)等元素組成,能在固體中進行離子移動,同時表現出很高的電化學性能和化學穩定性,有效解決了碳酸鹽堵塞問題。 利用這種固體電解質可使鈉金屬電極免受空氣影響,并促進碳酸鹽分解,無須額外特殊設備來過濾氧氣。碳酸鹽參與的可逆電......閱讀全文
新型高能效全固態鈉空氣電池問世,有效解決碳酸鹽堵塞
韓國浦項科技大學材料科學與工程系研究團隊成功開發出一種高容量、高效率的全固態鈉空氣電池,無須特殊設備就能可逆地利用鈉(Na)和空氣。相關論文發表在最新一期《自然·通訊》雜志上。 蓄電池在電動汽車和儲能系統等綠色技術中具有廣泛應用。“金屬—空氣電池”被稱為下一代高容量蓄電池,可從地球上的氧氣和金
日本大力研發全固態電池
日本新能源產業技術綜合開發機構日前宣布,該國部分企業及學術機構將在未來5年內聯合研發下一代電動車全固態鋰電池,力爭早日應用于新能源汽車產業。 該項目預計總投資100億日元(約合5.8億元人民幣),豐田、本田、日產、松下等23家汽車、電池和材料企業,以及京都大學、日本理化學研究所等15家學術機構
全固態電池的界面問題介紹
全固態鋰電池,一個重要的技術難點是電解質與電極之間形成高電阻界面問題。整個技術都還在發展過程中,對此問題暫時沒有統一的觀點,一般推測的全固態電池正負極與電解質之間的界面形成原因: 1)由于外加電壓高于電解質能夠承受的電壓范圍,使得電解質發生氧化或者還原,進而在正極或者負極表面上形成界面; 2
德國科學家研發鈉空氣電池取得進展
德國吉森大學、卡爾斯魯爾研究中心以及巴斯夫公司的科研人員合作,用金屬鈉取代目前最常用的金屬鋰作為電極材料,設計了一種新的電能儲存與釋放方案-“鈉-空氣電池”,并研制出的電池樣品。 “鈉-空氣電池”在電壓約2.2伏的放電過程中,堿金屬鈉在碳材料的陰極上與空氣中的氧元素結合成穩定的過氧化物,在
全固態鋰離子電池是什么
所謂全固態其實就是膠體鋰離子電池,只是電解液的隔膜不是以前的了,改成膠體的,電解液附著在里面跟海綿似的,其他材料都沒有變
關于全固態電池的界面問題介紹
全固態鋰電池,一個重要的技術難點是電解質與電極之間形成高電阻界面問題。整個技術都還在發展過程中,對此問題暫時沒有統一的觀點,一般推測的全固態電池正負極與電解質之間的界面形成原因: 1)由于外加電壓高于電解質能夠承受的電壓范圍,使得電解質發生氧化或者還原,進而在正極或者負極表面上形成界面; 2
全固態鋰電池薄膜正極簡介
大多數能夠膜化的高電位材料均可用于固態化鋰電薄膜正極材料。薄膜正極材料主要分為金屬氧化物,金屬硫化物和釩氧化物。 適合做正極材料的金屬化合物,多數已經在傳統鋰電池領域得到了應用,比如Li Mn2O4、Li Co O2、Li Co1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li Ni O2、Li Fe PO
全固態鋰電池的缺點簡介
1)溫度較低的時候,內阻比較大; 2)材料導電率不高,功率密度提升困難; 3)制造大容量單體困難; 4)大規模制造中的正負極成膜技術還在集中火力研究中。
全固態氟離子電池“漣漪”能否成“浪潮”?
隨著固態電解質時代的到來,全固態鋰電池將是電池領域“主力”,成為時代的寵兒。但全固態鋰電池面臨多重挑戰,如能量密度有限,伴隨鋰枝晶的安全隱患,鋰元素原料供應緊缺等。誰將是“下一代電池”的有力競爭者?中國科學技術大學馬騁教授認為,全固態氟離子電池或許是一個很有希望、應用前景廣闊的方向。 鈣鈦
應用全固態鋰電池的優勢介紹
1)安全性好,電解質無腐蝕,不可燃,也不存在漏液問題; 2)高溫穩定性好,可以在60℃-120℃之間工作; 3)有望獲得更高的能量密度。固態電解液,力學性能好,有效抑制鋰單質直徑生長造成的短路問題,使得可以選用理論容量更高的電極材料,比如鋰單質做負極;固態電解質的電壓窗口更寬,可以使用電位更
硫合物全固態電池的主要優點
硫合物全固態電池的主要優點:接觸性好,所以整體的離子電導率非常好,粒子比較柔軟,固固接觸容易形成面接觸,是所有固態電池材料中唯一能超過液態電解液離子電導率水平的材料,也是全固態電池未來最有可能的技術路線。
氧合物全固態電池的主要缺點
氧合物全固態電池的主要缺點:氧化物的機械性能堅硬,如果用其制作電解質片,較容易破裂;與正極活性材料的固-固接觸不夠好,導致從面接觸變成點接觸,界面損耗過大;以上缺點造成大容量電芯很難制備,氧化物現在只能跟電解液或者聚合物復合,做成現在所使用的固液混合電池實現電解液含量的降低。
全方位解析全固態鋰離子電池
全固態鋰離子電池采用固態電解質替代傳統有機液態電解液,有望從根本主解決電池安全性問題,是電動汽車和規模化儲能理想的化學電源。其關鍵主要包括制備高室溫電導率和電化學穩定性的固態電解質以及適用于全固態鋰離子電池的高能量電極材料、改善電極/固態電解質界面相容性。全固態鋰離子電池的結構包括正極、電解
全固態鋰電池的優點有哪些?
1)安全性好,電解質無腐蝕,不可燃,也不存在漏液問題; 2)高溫穩定性好,可以在60℃-120℃之間工作; 3)有望獲得更高的能量密度。固態電解液,力學性能好,有效抑制鋰單質直徑生長造成的短路問題,使得可以選用理論容量更高的電極材料,比如鋰單質做負極;固態電解質的電壓窗口更寬,可以使用電位更
聚合物全固態電池的技術缺陷
聚合物全固態電池的主要缺點:離子電導率最低,必須加熱到60度以上,離子電導率才會提升,接近10-3 S/CM,所以需要保持高溫的狀態。能量密度有局限,由于聚合物是有機物,電化學性能不好,不如其它固態無機固態電池材料,跟磷酸鐵鋰兼容性好,跟三元兼容性不好,導致能量密度無法提升。
聚合物全固態電池的主要優點
聚合物全固態電池的主要優點:容易加工,可以制備較大容量的電芯,機械性能較軟,各項性能和目前使用的電解液有類似之處,工藝和現在的鋰電池比較接近,是最容易利用現有設備通過改造實現量產的固態電池。
氧合物全固態電池的主要優點
氧合物全固態電池的主要優點:耐受高電壓,導電率高于聚合物。氧化物的離子電導率可達到10-5-3 S/CM的級別,但不如液態電解液。典型的代表有LAGP、LATP等氧化物。
全固態電池的固體電解質簡介
固體電解質,以固態形式在正負極之間傳遞電荷,要求固態電解質有高的離子電導率和低的電子電導率。固態化電解質大致可以分為無機固態電解質、固態聚合物電解質和無機有機復合固態電解質。 無機固態電解質是典型的全固態電解質,不含液體成份,熱穩定性好,從根本上解決了鋰電池的安全問題。加工性好,厚度可以達到納
硫合物全固態電池的主要優點
硫合物全固態電池的主要優點:產品成本非常高,空氣穩定性較差。硫化物化學活性很強,與空氣、有機溶劑、正負極活性材料反應都很強,因此界面穩定性較差,導致生產、運輸、加工等環節都十分困難,限制了它的廣泛應用。
日本電池巨頭Maxell:最新全固態電池容量擴大25倍!
日本大型電池企業麥克賽爾(Maxell)開發出了圓柱形全固態電池,其容量達到200毫安時,是傳統的陶瓷封裝型(方形)容量的25倍。樣品最早于2024年1月出貨。 去年以來,日本企業在全固態電池應用方面動作頻頻。 據新華社2023年10月12日報道,日本豐田汽車公司和日本出光興產石油公司12日
全固態薄膜鋰電池正極薄膜的研究
薄膜鋰電池的正極材料初期主要是Ti2S3、MoS2、MnO?等,隨后被電位更高的正極材料代替,如V2O3、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。薄膜制備技術也從初期的蒸鍍、旋涂、濺射等技術不斷完善增加。 釩氧化物和釩酸鋰類正極材料一直是正極材料研究的重要方向,其作為薄膜鋰電池的正極材料具
全固態鋰電池的基本信息介紹
全固態鋰電池是電池內部的正極材料,負極材料,電解質均采用固體材料,同時去掉了隔膜的一類鋰電池,它又可以分為全固態鋰離子電池和全固態金屬鋰電池。目前研究基本傾向于在全固態金屬電池。畢竟金屬鋰的能量密度為3860mah/g,約為碳的10倍。
全固態鋰電池薄膜負極的相關介紹
薄膜負極材料主要分為鋰金屬及金屬化合物,氮化物和氧化物。 金屬鋰是最具代表性的薄膜負極材料。其理論比容量高達3600mAh/g,金屬鋰非常活潑,其熔點只有 180 ℃,非常容易與水和氧發生反應,電池制造工藝中很多溫度較高的焊接方式都不能直接應用在鋰金屬負極電芯的生產中。 鋰合金材料不但具有較
全固態鋰離子電池的優點有哪些?
1、安全性能高 由于液態電解質中含有易燃的有機溶劑,發生內部短路時溫度驟升容易引起燃燒,甚至爆炸,要安裝抗溫升和防短路的安全裝置結構,這樣會新增成本,但仍無法徹底解決安全問題。號稱BMS做到全球最好的特斯拉,在今年僅國內就有ModelS發生嚴重起火事件。 很多無機固體電解質材料不可燃、無腐蝕
全固態薄膜鋰電池負極薄膜的研究
全固態薄膜鋰電池的負極薄膜目前多采用金屬鋰薄膜。 金屬鋰具有電位低、比容量高等優點,而其安全性差、充放電形變大的缺點由于薄膜電極很薄而近于忽略,但考慮到全固態薄膜鋰電池未來在微電子方面的用途,采用鋰薄膜作為負極不能耐受回流焊的加熱溫度(鋰熔點l80.5℃,回流焊溫度245℃),因此,薄膜鋰電池
全固態鋰電池的薄膜負極的介紹
薄膜負極材料主要分為鋰金屬及金屬化合物,氮化物和氧化物。 金屬鋰是最具代表性的薄膜負極材料。其理論比容量高達3600mAh/g,金屬鋰非常活潑,其熔點只有 180 ℃,非常容易與水和氧發生反應,電池制造工藝中很多溫度較高的焊接方式都不能直接應用在鋰金屬負極電芯的生產中。 鋰合金材料不但具有較
無機全固態薄膜鋰電池的研究方向介紹
(1)研發新的電池結構,提高電池單位面積的容量、放電功率,解決薄膜鋰電池單位面積容量和功率低的問題; (2)研究新型高離子電導率的固態電解質,解決無機固態電解質鋰離子電導率低的問題; (3)研究新型正、負極,使成膜后的正、負極具有更。
關于全固態鋰電池的不足之處介紹
1)溫度較低的時候,內阻比較大; 2)材料導電率不高,功率密度提升困難; 3)制造大容量單體困難; 4)大規模制造中的正負極成膜技術還在集中火力研究中。
全固態鋰電池組成的薄膜正極簡介
大多數能夠膜化的高電位材料均可用于固態化鋰電薄膜正極材料。薄膜正極材料主要分為金屬氧化物,金屬硫化物和釩氧化物。 適合做正極材料的金屬化合物,多數已經在傳統鋰電池領域得到了應用,比如Li Mn2O4、Li Co O2、Li Co1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li Ni O2、Li Fe PO
美全新全固態鋰硫電池-能量密度是傳統鋰電池4倍
據物理學家組織網6月6日(北京時間)報道,美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家設計出了一種全新的全固態鋰硫電池,其能量密度約為目前電子設備中廣泛使用的鋰離子電池的4倍,且成本更低廉。相關研究發表在本周出版的世界頂尖化學期刊《德國應用化學國際版》上。