国产精品麻豆欧美日韩ww,精品中文字幕在线2019,heyzo中文字幕在线

當前位置: 電池聯盟網 > 前沿 >

對單晶電極的研究可以加快新電池系統的設計

時間:2020-05-05 14:13來源:科技報告與資訊作者:綜合報道

點擊: 次

科學博物館中展示的鉆石和其他晶體令人賞心悅目。造成它們有時令人眼花繚亂的幾何形狀和顏色的原因是原子的高度有序排列。對于電池電極中的晶體材料，其有序的微觀結構具有實用的優勢，可簡化充電和放電過程中電極內的離子遷移。

美國能源部（DOE）阿爾貢國家實驗室的科學家制造并測試了一種單晶電極，在全球范圍內為電動汽車，消費電子產品和其他應用開發的高級電池取得關鍵發現。來自西北大學和芝加哥伊利諾伊大學的研究人員在該項目上進行了合作。

先進電池中的電極材料是“多晶”的，這意味著它們具有許多不同取向的晶體區域。由于多晶電極的制造相對簡單，科學家過去將電池研究的重點放在了這些材料的實驗上，這些材料在有序結構中充滿了各種缺陷，這些缺陷通常會影響性能。

阿貢材料科學系的助理科學家Sanja Tepavcevic指出：“我們認識到，單晶在確定有前途的新方法方面發揮著至關重要的作用，這些新方法可以在原子和分子水平上理解控制多晶電極電池中充放電過程的化學變化“。

作為研究其單晶陰極的模型系統，該團隊選擇了正在開發的鈉離子電池來與當前的鋰離子電池競爭。這些電池的主要吸引力在于，鈉元素比鋰離子電池中使用的鋰要豐富得多。

該小組準備了鈉-銥氧化物（Na2IrO3）的單晶，并將其用作小型測試電池中的陰極材料。為了進行比較，他們還測試了具有多晶陰極的類似電池。通過利用阿貢的科學設施，特別是美國能源部科學用戶辦公室的高級光子源（APS），他們可以確定晶體中每個原子在不同的電池充放電狀態下的精確位置。

Tepavcevic說：“如果沒有APS的特殊材料表征資源，這個項目根本不可能實現。我們的團隊成員Jennifer Hong Zheng在將單晶體生長到精確規格方面具有世界一流的能力，這也使我們受益匪淺。”

在測試電池的充放電循環過程中，有關陰極化學的知識很多。特別是，研究小組調查了NaIrO3端點結構超出預期的額外容量的原因。Tepavcevic說：“使用我們的單晶，我們可以將表面效應與本體效應分開，這在早期的多晶材料研究中是不明顯的。” 研究小組證明，額外的容量來自表面反應，而不是先前認為的大部分材料。

對于改進電池設計而言，重要的是要知道在循環過程中如何以及為什么會發生材料變化。通過測試結果，研究小組確定了在充電過程中形成的三個不同相的化學結構，其中兩個以前是未知的。他們還發現，由于在充電時形成了新的有害相，因此電池容量隨循環而減弱，這種有害相在放電過程中持續存在，并且隨著循環次數的增加而增大。

“我們從單項電極中學到的鈉離子電池知識比項目開始時想象的要多，”阿貢材料科學部門的杰出研究員John Mitchell說。“顯然，單晶打開了一個窗口，可以更好地了解化學和電子轉變，這些轉變控制著所有類型電池的能量存儲和釋放，以及它們隨著循環的降解機理。有了這些知識，未來的電池研究人員將能夠制定設計規則，以合成具有所需功能的新型和改良型多晶材料。”

論文標題為《Fundamental Insights from a SingleCrystal Sodium Iridate Battery》, 發表在《Advanced Energy Materials》上。

(責任編輯：子蕊)

文章標簽：電池電池系統單晶電極

作者：綜合報道，如若轉載，請注明出處：http://www.m.69gh.com/qianyan//2020050533095.html

看完這篇還不夠？如果你也也是同行業需要發布您的新聞報道，請戳這里告訴我們！

免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、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，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.69gh.com

猜你喜歡

德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定據外媒報道，德國慕尼黑工業大學凱撒·威廉物理化學和電化學研究所和于利希研究中心的科學家們組成的一個團隊表示，在此類材料界面上涂上納米涂層，就可以讓電池穩定。 2021-06-09 09:09	研究人員開發新型鋁硫電池能量密度有望達到660Wh/l 研究人員致力于實現成本更低、更輕、更堅固和更安全的電池概念。 2021-06-04 22:07
何向明團隊：鋰離子電池參比電極研究進展本文總結了幾種常規類型的參比電極的制作方法。還介紹了鋰參比電極在鋰離子電池研究中的應用：電極電位的監控，正、負極電化學阻抗譜的單獨分析，極片和。 2021-05-28 11:55	研究人員開發無負極鈉離子電池外形更小/成本更低據外媒報道，圣路易斯華盛頓大學（Washington University in St. Louis）的Peng Bai實驗室開發出一種高效、穩定的無負極鈉離子電池。 2021-05-21 08:51
上海硅酸鹽所在鋰金屬電池負極的MOF衍生涂層及其電鍍傳質模式研究中取得系列進展最近，中國科學院上海硅酸鹽研究所李馳麟研究員團隊通過在三維金屬有機框架（MOF）衍生的中空膠囊中內置親鋰的Au或Co-O納米顆粒種子，提出可使鋰金屬接續誘導成核-限域生長的雙調控模式。 2021-05-17 08:39	研究人員開發新型電解質提升鋰空氣電池循環穩定性理論上來說，與常規鋰離子電池相比，鋰氧電池可以提供更高的儲能。 2021-05-14 08:50
研究人員采用磁性納米粒子從水源中提取有價值元素可用于電動汽車電池據外媒報道，利用磁性納米粒子從鹵水中捕獲有價值物質的想法已成為現實，并被應用于工業級試點項目中，這可能有助于美國成為電子和能源生產中關鍵礦物的生產國。 2021-05-13 21:48	深海貧氧環境海水電池取得突破！近日，天津大學Nanoyang團隊利用微波輻照法超快制備了Fe-N-G/CNT單原子催化劑，利用該催化劑組裝的海水電池在貧氧、低溫的極端海水環境中仍然保持優異的使役性能。 2021-05-12 10:18
中科院上海硅酸鹽研究所研制出聚合增強型的鋰氟轉換全固態電池近期，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員李馳麟團隊研制出聚合增強型的鋰氟轉換全固態電池。 2021-05-06 09:50	法拉第研究所闡明固態電池失效原因研究人員為這一科學難題的關鍵部分提供了答案。 2021-04-29 10:55

專題

更多

中國電池工程師年會(2021CSBE)

電池制造工程師培訓暨國家電池行業職業等級評價（高級）班

相關新聞

德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定

據外媒報道，德國慕尼黑工業大學凱撒·威廉物理化學和電化學研究所和于利希研究中心的科學家們組成的一個團隊表示，在此類材料界面上涂上納米涂層，就可以讓電池穩定。

2021-06-09 09:09
研究人員開發新型鋁硫電池能量密度有望達到660Wh/l

研究人員致力于實現成本更低、更輕、更堅固和更安全的電池概念。

2021-06-04 22:07
何向明團隊：鋰離子電池參比電極研究進展

本文總結了幾種常規類型的參比電極的制作方法。還介紹了鋰參比電極在鋰離子電池研究中的應用：電極電位的監控，正、負極電化學阻抗譜的單獨分析，極片和。

2021-05-28 11:55
研究人員開發無負極鈉離子電池外形更小/成本更低

據外媒報道，圣路易斯華盛頓大學（Washington University in St. Louis）的Peng Bai實驗室開發出一種高效、穩定的無負極鈉離子電池。

2021-05-21 08:51
上海硅酸鹽所在鋰金屬電池負極的MOF衍生涂層及其電鍍傳質模式研究中取得系列進展

最近，中國科學院上海硅酸鹽研究所李馳麟研究員團隊通過在三維金屬有機框架（MOF）衍生的中空膠囊中內置親鋰的Au或Co-O納米顆粒種子，提出可使鋰金屬接續誘導成核-限域生長的雙調控模式。

2021-05-17 08:39
研究人員開發新型電解質提升鋰空氣電池循環穩定性

理論上來說，與常規鋰離子電池相比，鋰氧電池可以提供更高的儲能。

2021-05-14 08:50
研究人員采用磁性納米粒子從水源中提取有價值元素可用于電動汽車電池

據外媒報道，利用磁性納米粒子從鹵水中捕獲有價值物質的想法已成為現實，并被應用于工業級試點項目中，這可能有助于美國成為電子和能源生產中關鍵礦物的生產國。

2021-05-13 21:48
深海貧氧環境海水電池取得突破！

近日，天津大學Nanoyang團隊利用微波輻照法超快制備了Fe-N-G/CNT單原子催化劑，利用該催化劑組裝的海水電池在貧氧、低溫的極端海水環境中仍然保持優異的使役性能。

2021-05-12 10:18

本月熱點

2020年鋰電池行業研究報告

中國新能源汽車市場快速回暖，歐洲市場政策加碼，美國市場或成新增量。

2021-05-11 11:24
突發｜深圳一鋰電企業停止經營、解散員工！

5月7日有知情者爆料稱，今年五一假期前，一家深圳鋰電池企業停止經營、解除全體員工勞動合同……

2021-05-11 10:02
4月我國動力電池裝車量同比上升134.0%

2021年4月，我國動力電池裝車量8.4GWh，同比上升134.0%。其中三元電池共計裝車5.2GWh，同比上升97.3%；磷酸鐵鋰電池共計裝車3.2GWh，同比上升244.5%。

2021-05-13 08:26
如何看待Pack內鐵鋰和三元混用

最近有兩篇文章，分別從兩個角度來看三元和鐵鋰的混用。

2021-06-01 09:25
可充電中性鋅空氣電池：進展，挑戰和未來

本篇綜述從三個方面總結了可充電中性鋅空氣電池的最新研究進展：電解液、鋅負極和空氣正極。

2021-05-19 10:59
揭開贛鋒鋰業的家底

今天的主角是A股鋰礦第一股贛峰鋰業(SZ:002460)。我們試圖透過公開資料，揭開它的家底。

2021-06-03 09:46
“電池荒”來襲，生產純電動汽車的車企要被卡脖子了？

放眼全球范圍，其實電池短缺問題在今年年初已經顯露，如今正逐漸逼近彈盡糧絕的時候。

2021-06-01 21:22
關于征集《鋰離子電池用連續式真空干燥系統技術規范》等兩項行業標準的函）征求意見程序

中國電器工業協會現啟動《鋰離子電池用連續式真空干燥系統技術規范》（2020-0865T-JB）（附件1）及廣東正業科技股份有限公司牽頭起草的《鋰離子電池X射線檢測設備》（2020-0870T-JB）（附件2）（工信廳科函【2020】181號）兩項行業標準（征求意見稿）征求

2021-05-31 22:53

歡迎投稿

聯系人：王女士
Email：cbcu#m.69gh.com
發送郵件時用@替換#
電話：010-53100736

在線投稿