EEM |河北农业大学赵孝先教授团队Fe3O4/Fe/FeS异质结催生N掺杂碳纳米管作为钠离子电池负极材料
EEM|南通大学葛明政&福州大学汤育欣最新综述:面向实用化锂离子电池的物理/化学界面稳定固态电解质的构筑
EEM |山东大学王书华&刘宏教授:通过低极性共溶剂调节电解液内层溶剂化结构实现低温水系锌电池
在本文中,将低极性、低粘度的DGM引入Zn(ClO4)2水溶液中构建了低温电解质。当DGM与水的体积比为6:4(DGM 60)时,电解质的凝固点降低至-105 °C,并且在-45 °C下具有16.18 mS cm-1的高离子电导率。光谱学分析和分子动力学模拟验证了DGM和ClO4-调控了Zn2+的内层溶剂化结构,该结构更有利于Zn2+去溶剂化。得益于DGM和ClO4-对氢键网络的破坏和对溶剂化结构的调控,枝晶、析氢反应和阳极的副反应得到抑制。在1mA·cm-2和1mA·h·cm-2下,对称电池在25和-20 ℃下分别可以循环1600和5200 h。-20 ℃下,Zn||Cu电池在1 mA cm-2和1 mA h cm-2下的库仑效率高达99.9%;Zn||PANI电池具有10,000次的超长循环寿命,且无容量衰减。即使在-50 °C下,Zn||PANI电池也可以稳定循环600次,容量保持率为98.5%。此外,所设计的低温电解质对MnV2O6正极同样具有良好的适用性。这项研究为设计具有高离子电导率和优异低温性能的锌离子电池电解质提供了一种可行的方法。
EEM | 武汉理工大学唐浩林&仙湖实验室&东安格利亚大学巢毅敏:原位构建高暴露界面LixMoS2助力高负载长寿命全固态锂硫电池
提出了基于少层S/MoS2/C(<5层)的全固态Li-S电池复合硫正极,在不需要添加额外导电碳的条件下展现出了优异的电化学性能。多功能型MoS2/C展现了与S和SSE高暴露的面-面接触条件;其放电过程中原位形成的LixMoS2具有离子/电子混合导电特性;可有效提高S的利用率并作为活性材料一部分贡献容量。高活性组分S+MoS2/C含量(60%)和低碳含量(~3.97%)的正极展现出了高达980.3 mAh g−1(基于整个正极比容量高达588.2 mAh g−1)的可逆放电比容量。在600 mA g−1的电流密度下,展现除了3500圈的循环寿命,库伦效率为98.5%。同时在12.8 mg cm−2的高载量下实现了10.4 mAh cm−2的高面容量。
EEM |西北工业大学张超教授&贾亦楷教授——柱状锂电池在低速动态冲击下的多场耦合行为和性能损失机理
本文发表了有关圆柱锂电池在动态载荷下的多场耦合行为的最新研究进展,研究揭示了圆柱锂电池在动态加载下的损伤行为及机理,分析了冲击能量、初始荷电状态等因素对失效模式和损伤特征的影响。
本文着重关注圆柱形锂电池在电化学循环载荷与低速冲击载荷耦合作用下的损伤和失效行为,并基于试验研究,系统阐述了不同加载条件对电池力学、电化学响应的影响和对应的机理。探讨了低速撞击在电化学循环和动态负载的影响下对锂电池性能和安全性的影响。冲击能量、充电状态 (SOC) 和 C 率等各种条件系统地揭示了机械、电化学和热反应以及损伤行为。研究表明,较高的冲击能量会导致结构刚度、最高温度和最大电压降的增加。此外,冲击能量和 SOC 的增加也会显著影响电化学参数,冲击引起了容量衰减和内阻增加,且较大冲击能量对内阻变化影响显著。SOC增加使容量变化由正变负,内阻变化趋势更加明显。研究方法和实验结果为加强安全设计、进行风险评估以及实现基于锂离子电池的储能系统的级联利用提供了启示。论文的第一作者为西北工业大学民航学院硕士研究生黄庆丹,通讯作者为西北工业大学民航学院/航空学院张超教授和民航学院贾亦楷教授。
EEM | 景德镇陶瓷大学曾小军&新加坡制造技术研究院黄晖&上海大学高彦峰:Fe诱导CoNiFePx@P,N-C的电催化析氧机制
EEM |安徽工业大学李永涛教授团队:阴离子调控的弱溶剂化高压电解液
本文提出了一种阴离子调控的新型弱溶剂化电解液,并首次实现了常规锂盐浓度的醚类电解液在4.6 V下的稳定循环。本项工作中,我们系统地研究了盐的离解度、电解液溶剂化结构和锂金属电池电化学性能之间的关系,并发现离解度最低的LiBF4可以形成富含阴离子的溶剂化鞘,从而产生阴离子衍生的界面。得益于这种独特的溶剂化结构和界面化学,这种基于LiBF4的弱溶剂化电解液不仅对锂负极表现出高度可逆的库伦效率,并且可以匹配实用化条件下的Li-LiCoO2全电池,实现其在4.6 V截止电压下的稳定循环。
发展历程
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