當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

上海交大畢業(yè)生Science文章：電池負極中的金屬可逆外延生長電沉積

時間:2019-11-03 16:24來源:上海交通大學(xué) 作者:綜合報道
點擊: 次
       隨著能源問題的日益緊迫，人類亟需構(gòu)建以可再生能源為主導(dǎo)的新的能源結(jié)構(gòu)。在新能源儲存方面，可充電的金屬負極電池是一個嶄新的發(fā)展方向。這類金屬電極在能量密度方面具有顯著的優(yōu)勢，卻無法控制電池充電時金屬的生長方式。為了解決這一問題， 材料學(xué)院17屆本科畢業(yè)生鄭景旭引入了外延生長（epitaxy）的概念來調(diào)控金屬的沉積形貌，以鋅金屬負極為示例，使得鋅沉積/溶解的可逆性達到了99.9%，循環(huán)壽命達到了傳統(tǒng)鋅電極的100倍。
 
       文章已在SCIENCE雜志上發(fā)表，鄭景旭為第一作者。題為： “ Reversible epitaxial electrodeposition of metals in battery anodes ”。
 
 
       新型儲能與可充電金屬負極電池
 
       目前能源是人類社會面臨的關(guān)鍵問題之一，傳統(tǒng)化石能源被不斷消耗。有研究指出，石油資源將在未來約30年內(nèi)枯竭，我們急需開發(fā)相關(guān)的科技，構(gòu)建以可再生能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)。然而，不少可再生能源的收集是間斷的，如太陽能和風(fēng)能，到了夜間或無風(fēng)之日則無法收集。因此，還需要可靠的儲能技術(shù)，將收集到的可再生能源以電化學(xué)的形式儲存起來，以便在任何我們需要的時候進行利用。
 
       可充電的金屬負極電池是一個比較新的概念，相比于商用的嵌入式負極，這類金屬電極的最大優(yōu)勢是在于能量密度高，但問題是，在電池充電時，金屬會以不可控的方式生長，也就是我們通常說的“枝晶”。這是很危險的，因為這種生長方式會讓金屬刺穿隔膜，導(dǎo)致正負極直接連接，發(fā)生短路——輕則電池失效，重則發(fā)生火 災(zāi)。
       外延生長調(diào)控金屬電沉積形貌
 
       這篇文章中，鄭景旭及同事引入了外延生長（epitaxy）的概念來調(diào)控金屬的沉積形貌。其靈感很大部分來源于在上海交通大學(xué)本科階段的研究。期間，他經(jīng)常利用透射電鏡觀察金屬材料中的各種共格界面，這些界面是在冶金的過程中形成的，使得某一相（secondary phase）和基體（matrix）具有某種特定的位向關(guān)系。事實上，這種關(guān)系也可以在電化學(xué)沉積中實現(xiàn)。于是，他利用暴露特定晶面的基底（substrate），通過這種共格界面外延生長的方式，在原子級別調(diào)控金屬的電化學(xué)沉積，從而獲得了非常規(guī)律、平整的金屬沉積形貌。
 
       文章以鋅金屬負極為示例，實驗結(jié)果顯示，鋅沉積/溶解的可逆性達到了99.9%，循環(huán)壽命是傳統(tǒng)鋅電極的100倍。
       未來應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
 
       可充電的金屬負極電池是一個極富潛力的領(lǐng)域。針對自己的工作，鄭景旭也做好了一些未來的設(shè)想。第一，在電池領(lǐng)域，他的這種方法可以拓展到所有利用金屬電極的電池體系中，例如鋰金屬、鋁金屬等等——這將給電池的能量密度和壽命帶來非常大的實質(zhì)性的提升，提升程度甚至可能是數(shù)量級的。第二，在催化領(lǐng)域，能夠在原子的層面調(diào)控金屬的沉積形貌。這是一項基礎(chǔ)性的技術(shù)。雖然在文章中，他們主要以電池作了示范，但目前，鄭景旭也在持續(xù)努力，開發(fā)這項技術(shù)在電催化方面的應(yīng)用。
   
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電池 電池負極
作者：綜合報道 ，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://www.m.69gh.com/qianyan//2019110331112.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報道，請 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.69gh.com
猜你喜歡

  • 日本科學(xué)家開發(fā)新技術(shù)解決鋰電池最大問題

    據(jù)外媒 EurekaAlert 報道，來自日本的科研團隊研發(fā)了一種新型電池負極材料，可使電池在超過 1700 次充放電循環(huán)后依然保持 95% 的容量，這款新材料可以使鋰電池能夠滿負荷工作 5 年。
    2021-03-11 10:44
    		•

  • 上海交大團隊鋰離子電池高容量硅負極研究獲進展

    多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并帶有自愈合功能的水系粘結(jié)劑(PAA-P(HEA-co-DMA))可以有效緩解微米硅電極在充放電過程中由于活性物質(zhì)的體積變化引起的顆粒粉化和電子導(dǎo)電缺失現(xiàn)象
    2018-03-20 10:28
    		•
專題
相關(guān)新聞

  • 日本科學(xué)家開發(fā)新技術(shù)解決鋰電池最大問題

    據(jù)外媒 EurekaAlert 報道，來自日本的科研團隊研發(fā)了一種新型電池負極材料，可使電池在超過 1700 次充放電循環(huán)后依然保持 95% 的容量，這款新材料可以使鋰電池能夠滿負荷工作 5 年。
    2021-03-11 10:44

  • 上海交大團隊鋰離子電池高容量硅負極研究獲進展

    多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并帶有自愈合功能的水系粘結(jié)劑(PAA-P(HEA-co-DMA))可以有效緩解微米硅電極在充放電過程中由于活性物質(zhì)的體積變化引起的顆粒粉化和電子導(dǎo)電缺失現(xiàn)象
    2018-03-20 10:28
本月熱點
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#m.69gh.com
發(fā)送郵件時用@替換#
電話：010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號
主站蜘蛛池模板： 亚洲国产一二三| 另类视频第一页| 中文字幕在线播| 男女裸体影院高潮| 国精产品一区一区三区有限公司| 亚洲成aⅴ人片| 高清波多野结衣一区二区三区| 攵女yin乱篇| 人人狠狠综合久久亚洲| 三级视频在线播放| 日本三级黄色网址| 免费看欧美一级特黄a大片 | 娇小xxxxx性开放| 亚洲永久精品ww47| 91香蕉视频污在线观看| 成年人在线播放| 亚洲神级电影国语版| 黄色一级视频免费| 性欧美大战久久久久久久野外| 亚洲欧美综合人成野草| 黄录像欧美片在线观看| 巨大挺进她的花茎| 亚洲国产日韩欧美在线| 色香蕉在线观看| 在线免费观看国产视频| 久久综合88熟人妻| 精品国产乱码一区二区三区| 国产精品无码久久av不卡| 久久久久99精品成人片试看| 特级毛片a级毛片在线播放www| 国产成年无码久久久久毛片| 一级黄色免费大片| 欧美性videos高清精品| 啦啦啦手机完整免费高清观看| 91freevideos精品| 无码人妻精品一区二区三区夜夜嗨| 亚洲黄色a级片| 里番acg里番本子全彩| 夜色私人影院永久入口| 久久精品一区二区免费看| 狠狠综合久久综合网站|