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有機電解液的案例

【論文介紹】有機電解在鈉離子電池中的研究進展
由于醚類溶劑成為鈉離子電池形成功能性SEI膜的關鍵溶劑,所以近期很多研究從多個角度報道了酯類和醚類電解液在鈉離子電池中形成SEI的區別。相比于酯類電解液中鈉離子需要完全脫溶劑化才可以進入石墨層間,在醚類電解液中鈉離子可以以溶劑化的形式共插層進入石墨層間,層間的拓展有利于尺寸較大的鈉離子進行儲存,通過透射電子顯微鏡和傅里葉變換紅外進一步分析鈉離子對天然石墨插層反應,如圖3(a)所示。 相比于石墨,由于HC是高度無序的結構所以不利于三元共插層。Xiao等通過對比醚類電解液和酯類電解液在硬炭中的充放電曲線推測其沒有共插層現象(圖3(b))。Bai等將基于酯類電解質中形成的SEI和基于醚類的電解質保護的HC陽極結合在一起,融合了基于酯和醚類的電解質的優點,實現了高的可逆容量。除了硬炭材料,高比表面的炭材料如還原氧化石墨烯(rGO)、活性炭(AC)、有序介孔炭(CMK-3)也被作為儲鈉材料。這些大比表面結構會導致嚴重的界面問題,較低的首次庫侖效率等問題。 圖3 炭質材料在醚類和酯類電解液中的SEI膜形成結構示意圖及在硬炭中的典型充放電曲線 (a)鈉離子基于酯基和醚基電解液對天然石墨的插層機制;(b)硬炭在酯基和醚基電解液中的典型充放電曲線;(c)在不同電解液中鈉離子向SEI移動的結構示意圖 總之,醚類和酯類電解液的開發在很大程度上推動了鈉離子電池的發展,未來在電解液的選擇上,固體電解質界面的調控優化上,將進一步使鈉離子電池向實際應用方向靠攏,在大規模儲能方向得到廣泛應用。 原文出處: 有機電解液在鈉離子電池中的研究進展 張福明, 王靜, 張鵬, 時志強 材料工程 2021, 49 (1): 11-22.
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寧德時代電解創新研究榮登《自然》頂刊,案例解析電解成分分析方法
GC/MS LC/MS ICP-MS 03 樣品準備 使用GC/MS鑒定電解液中存在的高含量揮發性成分時,樣品用二氯甲烷稀釋1,000倍,并以分流模式進行分析。至于痕量揮發性有機添加劑分析,電解液樣品直接注入GC/MS,無分流模式,無需稀釋。 對于LC/Q-TOF分析,每個LE樣品10 μL蒸發至干,然后用100 μL甲醇重新溶解,保持10倍的稀釋因子。 LiPF6、LiBF4和LiClO4等鋰鹽通常用于制造LIB電解液。為了最小化由于電解質鹽引起的基質效應,樣品在ICP-MS分析前使用高純度電池級碳酸二甲酯稀釋。 04 結果與討論 1. GC/TQ分析揮發性有機物 GC/TQ是識別有機揮發性化合物的強大技術。電池電解液是由高純度有機溶劑、電解質鋰鹽和許多添加劑組成的混合物,其中有機溶劑通常是主要成分。 圖1顯示了所有三個稀釋電解液樣品使用分流模式的GC/TQ TIC。還對三個LE樣品進行了無分流注射,以識別主要成分以外的痕量揮發性成分(圖2)。 圖1. 使用分流模式對三個電解液樣品(S1、S2和S3)進行1,000倍稀釋的GC/TQ TIC 圖2. 使用無分流模式注射對三個電解液樣品(S1、S2和S3)進行GC/TQ掃描 在三個LE樣品中,共鑒定出28種揮發性化合物,所有化合物的最小匹配因子為60。其中,發現有八種目標化合物在所有三個LE樣品中都存在,這些化合物通常用于商業LIB電解液的配方中。DMC、碳酸二乙酯(DEC)、甲苯、二苯基硫化物、三甲基磷酸酯、十六烷、1,3-二氧戊環-2-酮(EC)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)是常見的八種成分。
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綜述文章:可充電鋁電池電解的研究進展
在工業過程中,鋁的電鍍通常在含有鋁鹽的有機溶劑中進行,例如甲苯中的烷基鋁化合物和四氫呋喃中的AlCl3-LiAlH4。后來人們提出了可以產生無枝晶的鋁沉積的幾種有機電解質,在含六氰合亞鐵酸銅正極的電池中試驗了含三氟鋁鹽的二聚體電解質,其可逆比容量在5~14mAhg?1之間,且容量保持率低。盡管有機電解液中的鋁沉積可以產生令人滿意的效果,但它們通常在室溫以上工作,并且有機溶劑高度易燃和具有揮發性使得這些電解液在電池系統中的使用存在安全問題,由于在無機熔鹽、離子液體和共晶溶劑中有更安全的替代品,有機電解質很少用于鋁電池研究。 無機熔鹽—無機熔鹽在高溫下很容易電沉積鋁,在高溫175℃下對二元NaAlCl4混合物的初步研究發現,即使加入MnCl2添加劑可產生光滑致密的沉積物,在1.4mAcm?2的低電流密度下也顯示出快速的枝晶生長。含有NaCl-AlCl3和AlCl3-NaCl-KCl熔鹽電解質的鋁-石墨電池在120℃下循環,無枝晶生長,電流密度為500mA g?1時比容量高達136mAh g?1。 離子液體—室溫離子液體是指在室溫下以液態存在的弱配位絡合離子組成的有機鹽。由于離子液體具有熱穩定性、不可燃性、低揮發性和可忽略的蒸汽壓等優點,其在電化學儲能裝置中的應用得到了廣泛的研究。 離子液體在電池中的應用主要通過改變離子液體中陽離子和陰離子的組成,或通過引入二氯甲烷等添加劑來降低粘度,進而提高電解質的電導率和比容量,可以改善離子液體的電化學性能。然而,有機溶劑的加入可能會對電解液的安全性和環境友好性產生負面影響。
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吉林大學于吉紅院士團隊《Nature》:在固態鋰空電池研發方面取得重要進展
吉林大學于吉紅院士研究團隊設計研制了一種基于分子篩薄膜的全新固態電解質材料,該電解質展現出高達2.7×10?4S cm?1的離子電導率、低至1.5×10?10S cm?1的電子電導率、以及對空氣成分和鋰負極的高度穩定性,有效解決了傳統固態電解質材料的界面構建困難、內部鋰枝晶和穩定性差等問題,并通過原位生長策略設計構建了一體化柔性固態鋰空氣電池(圖1a)。得益于良好的“電解質-電極”低阻抗接觸界面(圖1b),該電池在實際空氣環境中展現出12020 mAh g?1的超高容量和149次的超長循環壽命(500 mA g?1和1000 mAh g?1),遠優于基于當前最穩定的NASICON型LAGP固態電解質的固態鋰空氣電池(12次),甚至優于同等條件下使用有機電解液的鋰空氣電池(102次)(圖1c)。同時,該電池展現出優異的柔性、高的安全性和良好的環境適應性(圖1d-f),并兼顧環境友好、成本低廉、工藝簡單的生產需求。分子篩固態電解質的應用還有望拓展到鋰離子電池、鈉離子電池、鎂離子電池、鈉空氣電池等固態儲能體系,展現出廣闊的應用前景。新型分子篩固態電解質的成功研制,為固態電解質材料和固態儲能器件的發展提供了新思路。 圖1:a,分子篩基固態鋰空氣電池一體化設計。b,分子篩固態電解質-碳納米管正極一體化結構的掃描電鏡圖和透射電鏡圖。c,基于有機電解液、商用LAGP和分子篩固態電解質的鋰空氣電池的循環壽命對比。d,厚度僅為0.33mm的固態鋰空氣電池的光學照片。e,固態鋰空氣電池的柔性。f,固態鋰空氣電池的安全性和環境適應性。 這一研究工作得到了國家自然科學基金、111項目等支持。吉林大學為論文唯一完成單位。
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有機電解液圖1
堿性電解下可滲透陽極空氣自呼吸微流體燃料電池數值模擬 ¥1000
<p>本案例基于COMSOL軟件,建立了可滲透陽極空氣梓呼吸微流體燃料電池,電池由五層結構組成,從上至下分別是:CDL-多孔擴散層、CCL-催化層、MC-電解液燃料混合主流道、ACL-可滲透陽極和AC-陽極燃料通道,幾何模型如圖1所示。該模型燃料為醋酸鈉(HCOONa),氧化劑為空氣,電解液為KOH,燃料和電解液濃度均為 5 mL/h。仿真結果如圖2所示。
招聘|馬建民課題組電解方向博士研究生和博士后招聘啟事
計劃從事電解液研究,具有電解液、電極界面、新型儲能器件或其他電化學背景; 3. 招生人數1名。 博士后要求: 1. 要求符合湖南大學博士后招聘條件,享受相關待遇http://jobs.hnu.edu.cn/info/1011/1826.htm; 2. 從事電解液研究,需具有電解液、電極界面、新型儲能器件或其他電化學背景; 3. 從事電解液理論研究,需要具有DFT或MD等理論基礎; 4. 招聘人數2名。 聯系方式: nanoelechem@hnu.edu.cn; 13687376305 (馬老師) 導師及課題組介紹: 馬建民,湖南大學教授、博士生導師。曾獲湖南省杰青基金、湖南省自然科學二等獎、入選2020年“高被引科學家”。兼任Rare Metals、Journal of Energy Chemistry、Nano-Micro Letters、Chinese Chemical Letters、Journal of Physics: Condensed Matter 等期刊編委。 馬建民教授課題組現有碩士生、博士生及博士后20余人,長期從事能源材料與化學理論與應用研究工作,近年來,聚焦于高性能金屬鋰電池的電解液的開發,提出了電解液添加劑多因子設計原則即考察添加劑對鋰離子溶劑化結構、鋰成核與生長及固體電解質相界面的成分與結構等影響用于指導添加劑的開發;提出了梯度固體電解質相界面的概念,分子水平上設計添加劑來構筑親鋰/導鋰相界面,提升金屬鋰電池倍率性能。課題組目前已在Angewandte Chemie International Edition、Science Bulletin、Advanced Functional Materials 等國內外重要期刊發表多篇電解液論文。獲授權中國發明專利10余項。
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《AEM》: 電解“自放電”機制構建3D多孔鋰硅合金型界面框架!
近日,來自韓國高麗大學Dong-Wan Kim教授團隊提出利用電解液通過“自放電”機制構建三維多孔鋰硅合金型界面框架(LSIF)。利用原位自發預鋰化合成的親鋰性Li15Si4均勻排列形成多孔三維LSIF作鋰金屬宿主,有效抑制了循環過程中枝晶的生長和體積膨脹。LSIF@Li對稱電池即使在15 mA cm-2的超高電流密度條件下也能穩定循環超過1000次。與LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2或LiFePO4正極匹配,LSIF@Li全電池在10 C超高倍率下仍表現出(≈2000次)長循環穩定性。相關論文以題為“Porous Lithiophilic Li-Si Alloy-Type Interfacial Framework via Self-Discharge Mechanism for Stable Lithium Metal Anode with Superior Rate”發表在Advanced Energy Materials上。 論文鏈接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202101544 親鋰型富鋰合金(LixM,M = Al, Cu,Sb, Sn等)可降低鋰的成核勢壘,是制備無枝晶鋰陽極的潛在材料。在這項工作中,作者通過化學蝕刻的超薄硅晶片與紐扣電池中的鋰之間的自發合金化反應(預鋰化),在鋰陽極上制備出三維多孔Li/Si合金型界面框架(LSIF)。與之前報道的制備富鋰合金策略不同之處在于,LSIF是在室溫(RT)下在電解液浸潤下合金化6 h的直接合成,沒有使用傳統的電化學沉積或熔化的鋰離子注入手段。通過改變合金化時間和電解液的參與與否,來優化由微米級Li15Si4顆粒組成的親鋰LSIF的多孔形貌。
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華南理工大學黃飛教授課題組:有機雙自由基苯并雙噻二唑助力實現高透明度N型自摻雜共軛聚電解
華南理工大學黃飛教授課題組基于他們最早報道的一種寬帶隙共軛聚電解質PFN-Br,通過共聚的策略在共軛骨架上引入苯并雙噻二唑(BBT)單元構筑了新型自摻雜n型共軛聚電解質。BBT單元具有極強的吸電子能力,可以顯著提高聚電解質的電子親和能,增強材料的電子傳輸性能。除此之外,BBT單元具有的獨特雙自由基共振結構可以進一步促進聚合物主鏈的醌式共振,降低聚合物摻雜所需的能壘,促進共軛聚電解質的n型自摻雜。研究發現在寬帶隙共軛聚電解質PFN-Br的主鏈中引入一定含量的BBT單元可以在保證聚電解質高透光度的同時實現了摻雜程度的提高和導電率的提升。將設計的新型自摻雜n型共軛聚電解質用作有機太陽電池(OPV)的電子傳輸層(ETL),可以使器件在ETL厚度超過50nm時仍保持15.89%的光電轉化效率。 摻雜可以有效地調控有機共軛聚電解質的載流子濃度和費米能級等性質,對于有機電子器件性能的提高起到重要作用。相比于相對成熟的p型摻雜,對共軛聚電解質實現n型摻雜,尤其是不依靠外加摻雜劑的自摻雜n型共軛聚電解質仍然缺乏有效的合成策略,在摻雜效率等方面仍處于較低水平。更重要的是目前發展的具有高電荷傳輸能力的n型有機聚合物材料大都基于苝二酰亞胺、萘二酰亞胺等窄帶隙單元,在可見光區有較強吸收,在應用至光電器件時可能會對器件本身的發光或吸光產生一定影響,而發展寬帶隙在可見光區域有高透明度的高電荷傳輸能力的n型有機半聚合物材料則面臨挑戰鮮有報道。 本文亮點 1. 本研究利用苯并雙噻二唑(BBT)單元的雙自由基共振性質設計了新型n型自摻雜共軛聚電解質。
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招聘|馬建民課題組電解方向博士研究生和博士后招聘啟事
計劃從事電解液研究,具有電解液、電極界面、新型儲能器件或其他電化學背景; 3. 招生人數1名。 博士后要求: 1. 要求符合湖南大學博士后招聘條件,享受相關待遇http://jobs.hnu.edu.cn/info/1011/1826.htm; 2. 從事電解液研究,需具有電解液、電極界面、新型儲能器件或其他電化學背景; 3. 從事電解液理論研究,需要具有DFT或MD等理論基礎; 4. 招聘人數2名。 聯系方式: nanoelechem@hnu.edu.cn; 13687376305 (馬老師) 導師及課題組介紹: 馬建民,湖南大學教授、博士生導師。曾獲湖南省杰青基金、湖南省自然科學二等獎、入選2020年“高被引科學家”。兼任Rare Metals、Journal of Energy Chemistry、Nano-Micro Letters、Chinese Chemical Letters、Journal of Physics: Condensed Matter 等期刊編委。 馬建民教授課題組現有碩士生、博士生及博士后20余人,長期從事能源材料與化學理論與應用研究工作,近年來,聚焦于高性能金屬鋰電池的電解液的開發,提出了電解液添加劑多因子設計原則即考察添加劑對鋰離子溶劑化結構、鋰成核與生長及固體電解質相界面的成分與結構等影響用于指導添加劑的開發;提出了梯度固體電解質相界面的概念,分子水平上設計添加劑來構筑親鋰/導鋰相界面,提升金屬鋰電池倍率性能。課題組目前已在Angewandte Chemie International Edition、Science Bulletin、Advanced Functional Materials 等國內外重要期刊發表多篇電解液論文。獲授權中國發明專利10余項。
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東華大學王宏志團隊ACS Nano:高性能Na+離子電致變色助力廉價顯示電子及物聯網器件
【成果簡介】 近日,東華大學王宏志研究團隊與美國佐治亞理工王剛博士(現美國西北大學博士后)合作,將含有變色基團的有機配體組裝成MOF電極,利用該類MOF結構中具有較大尺寸的一維離子通道,實現了鈉離子的快速脫嵌,從而使得電致變色電極在Na+有機電解液中達到了極高的變色速度和變色效率。相關成果以題為“Ion-Transport Design for High-Performance Na+-Based Electrochromics”發表在ACS Nano上。文章的共同第一作者為東華大學李然博士生和李克睿博士(現新加坡國立大學博士后)。 【圖文導讀】 圖一. 兩種MOF的結構分析。 (a, b, c, d)兩種MOF的SEM圖像; (e)兩種MOF的XRD圖; (f, g)兩種MOF的晶體結構示意圖; (h)兩種MOF的N2等溫吸脫附曲線; 圖二. MOF電極在不同電解液中電化學性能和離子傳輸示意圖。 (a)MOF電極在不同電解液中的電化學阻抗圖; (b)MOF電極在Na+電解液中的循環伏安曲線; (c)不同離子在MOF電極中的離子傳輸效率; (d) MOF電極在不同電解液中離子傳輸機制圖; 圖3. MOF電極在不同電解液中的電致變色性能。 (a)MOF電極在Na+電解液中不同電壓下的紫外吸收譜圖; (b)MOF電極在不同電壓下的顏色示意圖; (c)MOF電極在不同離子電解液中的變色速率; (d)兩種MOF電極在Na+電解液中的變色速率; (e)兩種MOF電極在不同離子電解液中的變色效率; (f)兩種MOF電極在Na+電解液中的循環穩定性; 圖4. 基與MOF電極的多彩電致變色器件和應用于共享單車的智能二維碼。
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PPO、MPPE特性與應用及注塑加工
5、 收縮率低,尺寸穩定性好;無毒,密度小6、 耐介質性和耐光性  PPO對酸、堿和洗滌劑等基本不受腐蝕,在受力的情況下,礦物油及酮類、酯類溶劑會產生應力開裂;對有機溶劑如脂肪烴、鹵代脂肪烴和芳香烴等會使之融漲和溶解。   PPO弱點是耐光性差,長時間在陽光或熒光燈下使用產生變色,顏色發黃,原因是紫外線能使芳香醚的鏈結合分裂所致。而如何改善PPO的耐光性成為一個課題。   PPO的性能決定了其應用的領域和使用的范圍: ① MPPO密度小,容易加工,熱變形溫度在90-175℃,有不同規格的商品,尺寸穩定性好,適用于制造辦公設備、家用電器、計算機箱體、底盤及精密部件。 ② MPPO的介電常數及介質損耗角正切在五大通用工程塑料中最低,即絕緣性最好,并且耐熱性好,適用于電氣工業。宜于制作用在潮濕而有載負荷條件下的電絕緣部件、如線圈骨架、管座、控制軸、變壓器屏蔽套、繼電器盒、絕緣支柱等。 ③ MPPO的耐水及耐熱水性好,適用于制造水表、水泵、紡織廠用的紗管需耐用消費品蒸煮,用MPPO制的紗管使用壽命長。 ④ MPPO的介電常數及介質損耗角正切在工程塑料中為不受溫度及周波數影響者,并且耐熱性及尺寸穩定性好,適用于電子工業。 ⑤ 由于電子工業及通訊產業的發展,手機、便攜式電腦、高性能照相機,攝相機等都需要鋰離子電池,因此鋰離子電池市場大有發展前景,鋰離子電池用有機電解液的包裝材料過去用ABS或PC,最近國外開發出電池用的MPPO,其性能優于前兩者。 ⑥ MPPO在汽車工業有廣泛用途,如儀表盤,防護杠等,PPO與PA合金,尤其是高耐沖擊性能的規格品種用于外裝飾部件發明比較快。 ⑦ 在化學方面改性聚苯醚可用來制造耐腐蝕設備 。
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有機電解液圖2
中科院青島能源所崔光磊研究員課題組Angew:巧用502膠水“粘合”破損鋰電池--高性能鋰硫電池用防泄漏電解的開發
然而,鋰硫電池普遍使用易燃、易揮發的醚類物質作為電解液,一旦電池在封裝、運輸或使用過程中受損導致電解液泄露,將帶來巨大的安全隱患。 圖1 鋰硫軟包電池防泄漏機制示意圖 為消除此安全隱患,中國科學院青島生物能源與過程研究所崔光磊研究員課題組以生活中常用的502膠水的主要成分——氰基丙烯酸乙酯(PECA)為出發點,利用強親核性的硫化物快離子導體(Li6PS5Cl)進攻PECA獲得原位聚合大陰離子來調控醚類電解液的化學組成,組成的電解質具備三個突出特性: (1)PECA的強極性基團可使電解液與軟包電池內包裝之間產生強的相互作用,通過氫鍵將電解液錨定在聚合物骨架上; (2)電池受損后,空氣中的水分可催化聚合物進一步聚合為更大分子“粘合”傷口; (3)PECA的強極性基團與多硫化物相互作用,抑制了多硫化物的穿梭效應; (4)聚合物大陰離子與普通PECA相比,具備更好的鋰離子導電能力,確保電解液具有1.11 mS cm–1的高離子電導率。 四者相輔相成,實現了鋰硫電池防泄漏、高性能的目標。 對軟包電池進行防泄漏測試發現,商業電解液由于泄露和易燃性而劇烈燃燒;而采用防泄漏電解質的軟包電池不燃燒,確保電池在點火后的安全性。同時,電解液因泄露帶走了大量的活性物質,使得電池的首周容量損失高于50%,而防泄漏電池具有高達95%的容量保持。
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東華大學武培怡/焦玉聰團隊《Small》:電解添加劑助力水系鋅離子電池實現寬溫度范圍內無枝晶生長
另外,水系電解液較高的凝固點也限制了其在低溫下的進一步應用。 基于上述背景,東華大學武培怡團隊報道了一種將低成本的二甲基亞砜(DMSO)作為水系鋅離子電池電解液添加劑的策略,制備了ZnSO4-DMSO/H2O混合電解液。DMSO的加入重構了Zn2+溶劑化結構,優化了Zn2+的沉積動力學,有效實現了對鋅枝晶和副反應抑制。同時,DMSO通過調節水的氫鍵降低了電解液的冰點,使鋅離子電池在寬溫度范圍內均表現出優異的性能:對稱Zn/Zn電池分別在20℃和-20℃能夠穩定電鍍/剝離超過2100 h和1200 h,Zn/MnO2電池在20℃和-20℃能夠分別穩定充放電超過3000個循環和 300個循環。 圖1. DMSO添加前后Zn2+溶劑化結構及沉積行為的相應示意圖。 作者通過紅外、拉曼光譜及核磁共振譜詳細表征了DMSO添加劑對混合電解液氫鍵和Zn2+溶劑化結構的影響:1)體系中的氫鍵重構,原H2O與H2O之間的氫鍵(H-O····H-O)被破環,DMSO與H2O之間氫鍵(S=O····H-O)形成,有利于降低電解液的冰點,也可以減少電化學循環過程中由水引起的一系列的副反應;2)與H2O相比,在ZnSO4存在時DMSO加入后1H更加明顯的位移證實了DMSO對Zn2+的溶劑化作用的影響。 圖2. DMSO基混合電解質的譜學表征。 DFT計算進一步的分析了DMSO對Zn2+溶劑化結構的影響。
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崔屹《Science》:巧妙的實驗,鋰金屬電池取得重要突破!
傳統的高空間分辨率的表征技術,如高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM),與揮發性液體電解質和敏感固體電極(如鋰金屬陽極)不兼容。此外,電極和電解質都是高度反應性的,在樣品制備和轉移過程中很容易受到污染或損壞。低溫可以穩定樣品制備過程中敏感的電池材料和界面,并在TEM中實現高分辨率的表征。然而,在許多先進的電解液中,通過低溫電子顯微鏡(cryo-EM)顯示,與電極緊密界面的層中的SEI的納米級結構通常是無定形的。因此,很難將電池性能的差異與SEI納米結構和化學聯系起來。 前段所述的實驗是在沒有液體電解質的情況下進行的;然而,理想情況下,人們希望用液體電解質將固界面保持在“濕”狀態。有研究采用低溫掃描透射電子顯微鏡(cryo-STEM)技術,結合低溫聚焦離子束(cryo-FIB),對固兩相電池的埋設界面進行了探測。然而,由于制備足夠薄的薄片適用于HRTEM的技術挑戰,在電解液中SEI的高分辨率成像是困難的。此外,離子研磨對SEI納米結構和化學的影響也是一個值得關注的問題。 在此,研究者采用了原始的薄膜玻璃化方法,在電池本身的有機液體電解質環境中保持了電池的電極-電解質界面。研究者用低溫(S)透射電鏡對樣品進行表征,研究鋰金屬電池中完整的界面結構和化學性質。其關鍵是直接獲得有機電解質與固體電池材料界面的薄膜樣品,同時避免額外的樣品制備步驟產生任何機械或化學偽影。圖1、A和B顯示了為電池開發的薄膜玻璃化方法的示意圖和玻璃化試樣的橫切面。研究者利用該方法,報道了在各種電解質中固體電解質間相(SEI)在鋰金屬負極上的大量膨脹。溶脹行為依賴于電解質化學,并與電池性能高度相關。較高程度的SEI溶脹傾向于表現出較差的電化學循環。 圖1 有機電解液中枝晶試樣的制備。
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新能源汽車知識科普系列-現代人不能不知道的10個電池熱門常識
鎳氫電池的主要組成為:正極片(鎳氧化物)、負極片(儲氫合金)、電解液(主要為KOH)、隔膜紙、密封圈、正極帽、電池殼等。 10.鎳氫電池的電化學原理是什么? 鎳氫電池采用Ni氧化物作為正極,儲氫金屬作為負極,堿液(主要為KOH)作為電解液,鎳氫電池充電時: 正極反應:Ni(OH)2 + OH- NiOOH + H2O–e- 負極反應:M+H2O +e- MH+ OH- 鎳氫電池放電時: 正極反應:NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH- 負極反應:MH+ OH- M+H2O +e- 11.鋰離子電池的主要結構組成是什么? 鋰離子電池的主要組成為:電池上下蓋、正極片(活性物質為氧化鋰鈷)、隔膜(一種特殊的復合膜)、負極(活性物質為碳)、有機電解液、電池殼(分為鋼殼和鋁殼兩種)等。 12.鋰離子電池的電化學原理是什么? 鋰離子電池正極主要成分為LiCoO2,負極主要為C,充電時, 正極反應:LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 負極反應:C + xLi+ + xe- CLix 電池總反應:LiCoO2 + C Li1-xCoO2 + CLix 放電時發生上述反應的逆反應。 13.什么是充電效率? 充電效率是指電池在充電過程中所消耗的電能轉化成電池所能儲蓄的化學能程度的量度。主要受電池工藝及電池的工作環境溫度影響,一般環境溫度越高,則充電效率要低。 14.什么是放電效率? 放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點電壓所放出的實際電量與額定容量之比,主要受放電倍率,環境溫度,內阻等的因素影響,一般情況下,放電倍率越高,則放電效率越低。溫度越低,放電效率越低。 15.什么是電池的輸出功率? 電池的輸出功率指在單位時間里輸出能量數的能力。
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