保護(hù)層的案例
保護(hù)層開(kāi)挖，被保護(hù)層滲透率分布
保護(hù)層開(kāi)挖，被保護(hù)層瓦斯壓力滲透率變化，可獲得采動(dòng)應(yīng)力下瓦斯流場(chǎng)。 1、被保護(hù)層滲透率出現(xiàn)三個(gè)區(qū)域，增滲區(qū)域，阻滲區(qū)域，原始區(qū)域。 2、上下頂?shù)装逍秹涸鰸B，底板卸壓程度比頂板大，增滲更明顯。 3、被保護(hù)保層瓦斯壓力場(chǎng)在采空區(qū)下方越流。
電纜絕緣層和保護(hù)層一樣？不，它們是有區(qū)別的
我們都知道，電纜是由絕緣材料形成的絕緣層，對(duì)電纜和我們起一個(gè)保護(hù)作用，電纜的保護(hù)層呢，也是起到保護(hù)作用的，所以，很多人經(jīng)常把電纜的絕緣層和保護(hù)層給弄混淆了，甚至認(rèn)為電纜的絕緣層就是保護(hù)層，但實(shí)際上，電纜的絕緣層就是絕緣層，電纜的保護(hù)層就是保護(hù)層。那么，電纜絕緣層和保護(hù)層的區(qū)別在哪兒？下面，小編就來(lái)跟大家普及一下絕緣層和保護(hù)層。
構(gòu)成電線(xiàn)電纜的基本構(gòu)件，除了導(dǎo)體外，還有絕緣層與保護(hù)層、屏蔽層、護(hù)套層等。其中，絕緣層是使電纜中的導(dǎo)體與周?chē)h(huán)境或相鄰導(dǎo)體間相互絕緣，保證導(dǎo)體芯傳輸?shù)碾娏骰螂姶挪ê凸獠ㄖ谎貙?dǎo)線(xiàn)傳播，不流向外界，同時(shí)保證外部物體和人員的平安。電纜絕緣材料大體上可以分為塑料絕緣材料和橡膠絕緣材料，它們有各自的特點(diǎn)和用途，分別是：塑料絕緣電力電纜，顧名思義就是絕緣層為擠壓塑料的電力電纜，常用的塑料有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯（XLPE）、低煙無(wú)鹵（WD），其中，交聯(lián)聚乙烯以其優(yōu)異的電性能和機(jī)械性能被廣泛應(yīng)用于中、高壓電纜的絕緣；橡皮絕緣電力電纜，顧名思義就是由橡膠和各種復(fù)配劑，經(jīng)過(guò)加工制成的電纜，常用作絕緣的橡膠材料為天然橡膠-苯乙烯-苯乙烯膠混合物、乙丙橡膠、丁基橡膠等，具有柔軟而有彈性，適合頻繁移動(dòng)，彎曲半徑小的優(yōu)點(diǎn)。
電纜保護(hù)層是為了使電纜適應(yīng)各種使用環(huán)境的要求，在電纜絕緣層外面所施加的保護(hù)覆蓋層，叫做電纜保護(hù)層（護(hù)套）。電纜保護(hù)層的主要作用是保護(hù)電纜絕緣層在敷設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中，免遭機(jī)械損傷和各種環(huán)境因素的破壞，如水、日光、生物、火災(zāi)等，以保持電纜長(zhǎng)期穩(wěn)定的電氣性能，所以，電纜保護(hù)層的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到電纜的使用壽命時(shí)長(zhǎng)。電纜保護(hù)層主要可分成三大類(lèi)：即金屬保護(hù)層（包括外護(hù)層）、橡塑保護(hù)層和組合保護(hù)層，其中，橡塑保護(hù)層和組合保護(hù)層可以起到防水、阻燃耐火和防腐蝕的作用。
展開(kāi) 詳細(xì)的混凝土保護(hù)層的控制措施
▲施工現(xiàn)場(chǎng)做好樣板區(qū)，并確定使用部位，張貼起來(lái)清晰明了
▲現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置“馬道”，特殊通道鋪設(shè)在板筋上，減少對(duì)鋼筋踩踏，不僅避免面筋變形，也可以減少對(duì)底部保護(hù)層的影響
樓板混凝土保護(hù)層施工方法
1、采用鋼制墊片：一般用于底筋保護(hù)層。
2、采用定型鋼制構(gòu)件：底筋、面筋均可。
▲樣式1：底筋保護(hù)層，底部有防銹
▲樣式2：面筋保護(hù)層，底部有防銹處理
▲樣式3：面筋保護(hù)層，底部有防銹處理
▲樣式4：底筋、面筋保護(hù)層，構(gòu)件底部有防銹處理
梁底部保護(hù)層施工方法
1、鋼制墊塊：與板底類(lèi)同。(點(diǎn)我免費(fèi)領(lǐng)取10個(gè)工程資料)
2、鋼制構(gòu)件。
3、鋼制托架。
梁側(cè)墻側(cè)柱側(cè)保護(hù)層施工方法
▲采用塑膠圓狀墊片，并顏色區(qū)分保護(hù)層厚度，現(xiàn)場(chǎng)一目了然
▲現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置
日本對(duì)混凝土保護(hù)層的驗(yàn)收措施
由于混凝土澆筑工程是隱蔽工程，不可逆的。所以，必須對(duì)所有構(gòu)件的保護(hù)層進(jìn)行全數(shù)檢查驗(yàn)收，拍照記錄在案。
▲現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收保護(hù)層厚度
▲拍照存檔
小 結(jié)
混凝土保護(hù)層的缺陷會(huì)導(dǎo)致混凝土表面露筋或截面有效高度降低，直接影響結(jié)構(gòu)承載力和耐久性，樓板開(kāi)裂、板底露筋泛銹、滲漏等質(zhì)量缺陷，很大部分是由鋼筋保護(hù)層厚度控制不足的原因引起的。
展開(kāi) 如何確保鋼筋混凝土保護(hù)層厚度？施工和墊塊要點(diǎn)總結(jié)！
來(lái)源：建筑工程魯班聯(lián)盟
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正文如下：
本文選自《鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層施工、墊塊選擇及使用》，作者奉化市交通設(shè)計(jì)所方斌。作者從保護(hù)層施工及墊塊選擇兩方面，闡述了如何確保鋼筋混凝土保護(hù)層厚度，總結(jié)到位，值得學(xué)習(xí)。
混凝土保護(hù)層使鋼筋在混凝土的握裹之下，對(duì)鋼筋有錨固力，使鋼筋和混凝土共同受力，讓鋼混結(jié)構(gòu)發(fā)揮正常的功能和作用；而保護(hù)層過(guò)厚混凝土表面則容易產(chǎn)生裂縫，同時(shí)從設(shè)計(jì)計(jì)算模型來(lái)看，也會(huì)導(dǎo)致截面有效高度減小，降低截面受彎承載力。同時(shí)保護(hù)層可防止潮濕氣體和水滲入，避免鋼筋腐蝕并膨脹而破壞混凝土，從而維護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性，確保其正常的安全使用功能和使用年限。
因此混凝土保護(hù)層是鋼筋混凝土構(gòu)件中重要的結(jié)構(gòu)，但又是很容易忽略的部分。當(dāng)前，由于保護(hù)層設(shè)置不當(dāng)造成鋼筋腐蝕、混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，嚴(yán)重降低結(jié)構(gòu)使用年限。比如，很多橋梁使用年限均在15 年~20 年左右，遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)年限，在超載車(chē)等其他原因共同作用下，有的甚至需要重建。
展開(kāi) 
《Engineering Failure Analysis》：混凝土保護(hù)層銹脹開(kāi)裂細(xì)觀力學(xué)模擬
作者所建立的不同保護(hù)層厚度下鋼筋混凝土細(xì)觀數(shù)值模型如圖1所示，其中混凝土模型的截面尺寸為150mm×150mm，鋼筋直徑為16mm，骨料體積含量為46.5%，保護(hù)層厚度分別為20-40mm。
圖1 不同保護(hù)層厚度下的鋼筋混凝土細(xì)觀模型
不同保護(hù)層厚度下混凝土保護(hù)層的開(kāi)裂模式如圖2所示，其中（a）~（d）為各細(xì)觀模型對(duì)應(yīng)的混凝土宏觀模型，可以看出宏觀和細(xì)觀模型的開(kāi)裂形態(tài)差別很大，宏觀模型下保護(hù)層的銹脹裂縫（損傷）呈現(xiàn)出連續(xù)的區(qū)域性分布，而在細(xì)觀模型下由于骨料的阻礙作用和界面區(qū)的薄弱性，銹脹裂縫呈現(xiàn)分散的形態(tài)，而且分布裂縫長(zhǎng)度也較宏觀模型要長(zhǎng)。
圖2 混凝土保護(hù)層宏觀模型和細(xì)觀模型銹脹開(kāi)裂形態(tài)對(duì)比
作者對(duì)每組保護(hù)層厚度的鋼筋混凝土試件建立了8個(gè)不同骨料分布的數(shù)值模型，計(jì)算所得鋼筋邊界銹脹力-徑向位移曲線(xiàn)如圖3所示，可以看出在同保護(hù)層厚度不同骨料分布下曲線(xiàn)存在差異，這表明骨料分布對(duì)保護(hù)層銹脹開(kāi)裂力學(xué)反應(yīng)有影響。
圖3 各保護(hù)層厚度不同骨料分布下的銹脹力-徑向壓力曲線(xiàn)
角部鋼筋的保護(hù)層銹脹開(kāi)裂模擬結(jié)果如圖4所示，可以看出，角部鋼筋處保護(hù)層的開(kāi)裂形態(tài)與中部鋼筋有明顯不同，出現(xiàn)了混凝土角狀脫落的現(xiàn)象，相較于中部鋼筋情形更加危險(xiǎn)。
圖4 角部鋼筋混凝土保護(hù)層開(kāi)裂形態(tài)
原始文獻(xiàn)：Du X, Jin L. Meso-scale numerical investigation on cracking of cover concrete induced by corrosion of reinforcing steel [J]. Engineering Failure Analysis, 2014, 39: 21-33.
展開(kāi) 屋面保護(hù)層分格縫如何施工？現(xiàn)場(chǎng)示例！
混凝土保護(hù)層施工
5、屋面基層與女兒墻、風(fēng)道、墻根部連接處及轉(zhuǎn)角處均做半徑為150mm的R弧，并保證R弧順直一致。成活后刷灰色外墻乳膠漆。
墻根部R弧刷漆
分格縫處瀝青灌縫
6、本工程排氣孔底座采用花瓶固定，花瓶高度300mm，滿(mǎn)足防水層上翻不小于250mm的要求，統(tǒng)一拉線(xiàn)調(diào)直。花瓶底座采用水泥漿粘貼牢固，花瓶?jī)?nèi)采用1:3水泥干料填充施工，頂面壓光處理。
排氣孔底座安放
施工控制要點(diǎn)
1、防水層上放線(xiàn)、打底、長(zhǎng)條磚標(biāo)高控制、坡度要求；
2、混凝土保護(hù)層壓光處理；
3、長(zhǎng)條磚兩側(cè)貼紙膠帶，防止污染瓷磚；
4、分格縫瀝青灌縫。
經(jīng)過(guò)以上各道工序施工，細(xì)化了施工保護(hù)層厚度的控制，防止混凝土因溫度收縮產(chǎn)生裂紋，保證了屋面施工質(zhì)量，有效杜絕了分隔縫不直、混凝土保護(hù)層開(kāi)裂等質(zhì)量通病，降低了維修成本。
展開(kāi) 雜化動(dòng)態(tài)共價(jià)網(wǎng)絡(luò)用作鋰金屬電池保護(hù)層和固態(tài)電解質(zhì)
這種本征SEI層破裂后，暴露在外的金屬Li與有機(jī)電解質(zhì)之間繼續(xù)發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致SEI更厚，電池循環(huán)穩(wěn)定性降低。為了解決上述問(wèn)題，研究人員已經(jīng)嘗試了許多策略來(lái)穩(wěn)定鋰金屬電極，其中，構(gòu)建具有綜合柔韌性、高效離子導(dǎo)電通道和機(jī)械魯棒性的保護(hù)層是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、無(wú)枝晶鋰金屬電極的有效途徑。此外，開(kāi)發(fā)具有上述特性的固態(tài)電解質(zhì)可以消除液態(tài)LMB固有的低安全性和低性能問(wèn)題。
動(dòng)態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)具有獨(dú)特的適應(yīng)性、自愈性和可回收性，近年來(lái)在能源相關(guān)應(yīng)用中得到了廣泛關(guān)注。其自適應(yīng)行為可以適應(yīng)Li負(fù)極在循環(huán)過(guò)程中的體積變化。聚合物電解質(zhì)/保護(hù)層的自愈性可以自動(dòng)修復(fù)機(jī)械損傷，恢復(fù)聚合物電解質(zhì)/保護(hù)層的功能，從而提高LMB的循環(huán)穩(wěn)定性。根據(jù)動(dòng)態(tài)鍵的類(lèi)型，動(dòng)態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)可分為動(dòng)態(tài)物理網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)共價(jià)網(wǎng)絡(luò)。后者，通常被稱(chēng)為“類(lèi)玻璃體”，在室溫下它們類(lèi)似于傳統(tǒng)的熱固性材料，而由于可逆化學(xué)鍵的動(dòng)態(tài)性質(zhì)，其在熱/光等外部刺激下具有延展性和可回收性。相比之下，動(dòng)態(tài)共價(jià)網(wǎng)絡(luò)具有機(jī)械穩(wěn)定性和耐溶劑性的優(yōu)勢(shì)，在電池應(yīng)用中，特別是作為保護(hù)層，至關(guān)重要。迄今為止，人們一直致力于開(kāi)發(fā)基于動(dòng)態(tài)共價(jià)網(wǎng)絡(luò)的固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPE)，以提高其在LMB中的電化學(xué)性能。然而，基于動(dòng)態(tài)共價(jià)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)層與雜化固態(tài)電解質(zhì)的研究卻鮮有報(bào)道。
近日，北京化工大學(xué)曹鵬飛教授聯(lián)合南開(kāi)大學(xué)楊化濱研究員在ACS Applied Materials and Interfaces上發(fā)表了最新研究性論文“Hybrid Dynamic Covalent Network as a Protective Layer and Solid-State Electrolyte for Stable Lithium-Metal Batteries”。
展開(kāi) 如何保證保護(hù)層？
后澆帶鋼筋定位示意圖
后澆帶鋼筋定位應(yīng)用實(shí)例
二
鋼筋保護(hù)層做法
1
砂漿墊塊
為保證樓板面筋保護(hù)層的控制，除采用傳統(tǒng)的鋼筋馬鐙外，應(yīng)采用專(zhuān)門(mén)制作的砂漿墊塊保證面筋保護(hù)層的尺寸。
專(zhuān)門(mén)制作的樓板面筋保護(hù)層砂漿墊塊
面筋保護(hù)層砂漿墊塊
面筋保護(hù)層砂漿墊塊應(yīng)用示意圖
面筋保護(hù)層砂漿墊塊每隔1米設(shè)置一個(gè)
2
塑料墊塊
為有效保證鋼筋保護(hù)層尺寸的準(zhǔn)確性，板底、梁底、柱墻梁側(cè)面應(yīng)采用專(zhuān)用塑料墊塊。
塑料墊塊示意圖
墻側(cè)面保護(hù)層采用環(huán)行塑料墊塊，間距每隔一米設(shè)置一道。
塑料墊塊墻側(cè)使用示意圖
塑料墊塊板底使用示意圖
梁底采用支座型塑料墊塊，梁側(cè)面采用環(huán)行塑料墊塊，間距每隔一米設(shè)置一道。
塑料墊塊梁底使用示意圖
柱側(cè)面采用環(huán)行塑料墊塊，每隔一米設(shè)置一道。
展開(kāi) 屋面保護(hù)層分格縫怎么施工？做法學(xué)習(xí)！
屋面保護(hù)層配筋安裝及分格縫兩邊貼磚
4、施工C20細(xì)石混凝土保護(hù)層時(shí)，按照坡度及長(zhǎng)條磚標(biāo)高控制要求由高至低的順序進(jìn)行澆筑，刮尺長(zhǎng)度根據(jù)分格縫寬度采用6米刮尺抹平，抹平收水后進(jìn)行二次壓光。受天氣影響，強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢。終凝前壓光必須完成。嚴(yán)禁使用水泥膏或干水泥強(qiáng)制提漿收光，以防出現(xiàn)起皮、空鼓等質(zhì)量問(wèn)題。終凝后將嵌入的泡沫條取出，分格縫瓷磚兩邊粘貼紙膠帶，防止污染瓷磚。下部填砂，上部用瀝青灌縫。覆蓋毛氈進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
混凝土保護(hù)層施工
5、屋面基層與女兒墻、風(fēng)道、墻根部連接處及轉(zhuǎn)角處均做半徑為150mm的R弧，并保證R弧順直一致。成活后刷灰色外墻乳膠漆。
墻根部R弧刷漆
分格縫處瀝青灌縫
6、本工程排氣孔底座采用花瓶固定，花瓶高度300mm，滿(mǎn)足防水層上翻不小于250mm的要求，統(tǒng)一拉線(xiàn)調(diào)直。花瓶底座采用水泥漿粘貼牢固，花瓶?jī)?nèi)采用1:3水泥干料填充施工，頂面壓光處理。
排氣孔底座安放
施工控制要點(diǎn)
1、防水層上放線(xiàn)、打底、長(zhǎng)條磚標(biāo)高控制、坡度要求；
2、混凝土保護(hù)層壓光處理；
3、長(zhǎng)條磚兩側(cè)貼紙膠帶，防止污染瓷磚；
4、分格縫瀝青灌縫。
經(jīng)過(guò)以上各道工序施工，細(xì)化了施工保護(hù)層厚度的控制，防止混凝土因溫度收縮產(chǎn)生裂紋，保證了屋面施工質(zhì)量，有效杜絕了分隔縫不直、混凝土保護(hù)層開(kāi)裂等質(zhì)量通病，降低了維修成本。
展開(kāi) 屋面保護(hù)層分格縫如何施工？現(xiàn)場(chǎng)示例！
混凝土保護(hù)層施工
5、屋面基層與女兒墻、風(fēng)道、墻根部連接處及轉(zhuǎn)角處均做半徑為150mm的R弧，并保證R弧順直一致。成活后刷灰色外墻乳膠漆。
墻根部R弧刷漆
分格縫處瀝青灌縫
6、本工程排氣孔底座采用花瓶固定，花瓶高度300mm，滿(mǎn)足防水層上翻不小于250mm的要求，統(tǒng)一拉線(xiàn)調(diào)直。花瓶底座采用水泥漿粘貼牢固，花瓶?jī)?nèi)采用1:3水泥干料填充施工，頂面壓光處理。
排氣孔底座安放
施工控制要點(diǎn)
1、防水層上放線(xiàn)、打底、長(zhǎng)條磚標(biāo)高控制、坡度要求；
2、混凝土保護(hù)層壓光處理；
3、長(zhǎng)條磚兩側(cè)貼紙膠帶，防止污染瓷磚；
4、分格縫瀝青灌縫。
經(jīng)過(guò)以上各道工序施工，細(xì)化了施工保護(hù)層厚度的控制，防止混凝土因溫度收縮產(chǎn)生裂紋，保證了屋面施工質(zhì)量，有效杜絕了分隔縫不直、混凝土保護(hù)層開(kāi)裂等質(zhì)量通病，降低了維修成本。
展開(kāi) abaqus鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脫落細(xì)觀模型
abaqus鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脫落細(xì)觀模型
鋼筋銹蝕影響：
細(xì)觀模型：
混凝土損傷：
保護(hù)層脫落：
中科大-廣工大《AEM》：高性能保護(hù)層助力無(wú)枝晶鈉鉀金屬負(fù)極
來(lái)自中科大的余彥教授和廣東工業(yè)大學(xué)芮先宏教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)簡(jiǎn)單的紅磷預(yù)處理方法，在表面引入一種原位性Na3P層，制備了高性能的Na陽(yáng)極。SEI層具有較高的離子電導(dǎo)率、高的楊氏模量、調(diào)節(jié)離子的均勻沉積和防止樹(shù)突生長(zhǎng)的特性。相關(guān)論文以題為Red Phosphorous-Derived Protective Layers with High Ionic Conductivity and Mechanical Strength on Dendrite-Free Sodium and Potassium Metal Anodes發(fā)表在Adv. Energy Mater。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202003381
從這些優(yōu)點(diǎn)中得到的Na||Na結(jié)構(gòu)具有出色的電化學(xué)性能（1.0 mA cm^-2、1.0 mAh cm^-2 時(shí)為 780 個(gè)小時(shí)）。當(dāng)組裝成帶 Na3V2（PO4）3 陰極的電池時(shí)，Na 金屬電池在 15 C 下具有400 個(gè)循環(huán)的長(zhǎng)壽命，在 30 C 時(shí)具有 ≈53.2 mAh g^-1的高容量。此外，紅磷預(yù)處理方法可應(yīng)用于鉀金屬陽(yáng)極之中。在鉀中也實(shí)現(xiàn)了出色的性能，K||K電池形成KxPy保護(hù)層（0.5 mA cm^-2，0.5 mAh cm^-2條件下為550個(gè)小時(shí)）。磷的衍生保護(hù)方法也可以擴(kuò)展到高功率密度和高能量密度的固態(tài)堿金屬電池。
圖1| a） Na3P 保護(hù)層在調(diào)節(jié) Na+ 電鍍/剝離上的示意圖。b） XRD圖。c） 陽(yáng)極的頂視圖NA3P@NA形態(tài)。
展開(kāi) 中科大-廣工大《AEM》：高性能保護(hù)層助力無(wú)枝晶鈉鉀金屬負(fù)極
來(lái)自中科大的余彥教授和廣東工業(yè)大學(xué)芮先宏教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)簡(jiǎn)單的紅磷預(yù)處理方法，在表面引入一種原位性Na3P層，制備了高性能的Na陽(yáng)極。SEI層具有較高的離子電導(dǎo)率、高的楊氏模量、調(diào)節(jié)離子的均勻沉積和防止樹(shù)突生長(zhǎng)的特性。相關(guān)論文以題為Red Phosphorous-Derived Protective Layers with High Ionic Conductivity and Mechanical Strength on Dendrite-Free Sodium and Potassium Metal Anodes發(fā)表在Adv. Energy Mater。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202003381
從這些優(yōu)點(diǎn)中得到的Na||Na結(jié)構(gòu)具有出色的電化學(xué)性能（1.0 mA cm^-2、1.0 mAh cm^-2 時(shí)為 780 個(gè)小時(shí)）。當(dāng)組裝成帶 Na3V2（PO4）3 陰極的電池時(shí)，Na 金屬電池在 15 C 下具有400 個(gè)循環(huán)的長(zhǎng)壽命，在 30 C 時(shí)具有 ≈53.2 mAh g^-1的高容量。此外，紅磷預(yù)處理方法可應(yīng)用于鉀金屬陽(yáng)極之中。在鉀中也實(shí)現(xiàn)了出色的性能，K||K電池形成KxPy保護(hù)層（0.5 mA cm^-2，0.5 mAh cm^-2條件下為550個(gè)小時(shí)）。磷的衍生保護(hù)方法也可以擴(kuò)展到高功率密度和高能量密度的固態(tài)堿金屬電池。
圖1| a） Na3P 保護(hù)層在調(diào)節(jié) Na+ 電鍍/剝離上的示意圖。b） XRD圖。c） 陽(yáng)極的頂視圖NA3P@NA形態(tài)。
展開(kāi) 中科大-廣工大《AEM》：高性能保護(hù)層助力無(wú)枝晶鈉鉀金屬負(fù)極
來(lái)自中科大的余彥教授和廣東工業(yè)大學(xué)芮先宏教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)簡(jiǎn)單的紅磷預(yù)處理方法，在表面引入一種原位性Na3P層，制備了高性能的Na陽(yáng)極。SEI層具有較高的離子電導(dǎo)率、高的楊氏模量、調(diào)節(jié)離子的均勻沉積和防止樹(shù)突生長(zhǎng)的特性。相關(guān)論文以題為Red Phosphorous-Derived Protective Layers with High Ionic Conductivity and Mechanical Strength on Dendrite-Free Sodium and Potassium Metal Anodes發(fā)表在Adv. Energy Mater。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202003381
從這些優(yōu)點(diǎn)中得到的Na||Na結(jié)構(gòu)具有出色的電化學(xué)性能（1.0 mA cm^-2、1.0 mAh cm^-2 時(shí)為 780 個(gè)小時(shí)）。當(dāng)組裝成帶 Na3V2（PO4）3 陰極的電池時(shí)，Na 金屬電池在 15 C 下具有400 個(gè)循環(huán)的長(zhǎng)壽命，在 30 C 時(shí)具有 ≈53.2 mAh g^-1的高容量。此外，紅磷預(yù)處理方法可應(yīng)用于鉀金屬陽(yáng)極之中。在鉀中也實(shí)現(xiàn)了出色的性能，K||K電池形成KxPy保護(hù)層（0.5 mA cm^-2，0.5 mAh cm^-2條件下為550個(gè)小時(shí)）。磷的衍生保護(hù)方法也可以擴(kuò)展到高功率密度和高能量密度的固態(tài)堿金屬電池。
圖1| a） Na3P 保護(hù)層在調(diào)節(jié) Na+ 電鍍/剝離上的示意圖。b） XRD圖。c） 陽(yáng)極的頂視圖NA3P@NA形態(tài)。
展開(kāi) 上海交大《ACS AEM》：雙保護(hù)層實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高容量鋰金屬負(fù)極！
作者通過(guò)在金屬鋰上設(shè)計(jì)合金/Li3N雙層保護(hù)，提出了一種復(fù)合鋰金屬保護(hù)方法，通過(guò)SbCl3的交換反應(yīng)形成一個(gè)下層的Li?Sb合金層，并進(jìn)一步進(jìn)行氮化處理以形成上層均勻的Li3N層，構(gòu)建的電子/Li+導(dǎo)電層確保了在固體?液體界面上優(yōu)異的電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
下層Li?Sb合金層可以有效地降低Li+成核過(guò)電位，以實(shí)現(xiàn)均勻的鋰沉積行為，而上層Li3N層由于其優(yōu)良的Li+導(dǎo)電性和低勢(shì)壘，可以實(shí)現(xiàn)快速的Li+遷移。此外，這兩層都保持良好的機(jī)械強(qiáng)度，有效地緩解了循環(huán)過(guò)程中的體積變化。即使在相當(dāng)大的面容量（10mAh cm?2）下，復(fù)合保護(hù)層也能協(xié)同實(shí)現(xiàn)無(wú)鋰枝晶長(zhǎng)循環(huán)。LSN|S@pPAN電池在0.5C下循環(huán)200次后，表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，容量保持率達(dá)到90.8%，平均庫(kù)倫效率超過(guò)99.9%。這項(xiàng)工作為構(gòu)建穩(wěn)定的鋰負(fù)極和高效的鋰金屬電池提供了一種巧妙的方法。
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