材料研究学报

《无机材料学报》近期储能电池材料专题精选 

来源:材料研究学报 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2020-10-08

1. 碳纤维正极的固态锂电池:安全、强劲、耐久

基于石榴石固体电解质的固态锂电池有效避免了有机电解液易燃的安全问题,但是固体电解质和固体电极之间的界面阻抗较大, 导致循环性能不佳。中国科学院上海硅酸盐研究所的郭向欣研究员(本刊编委)采用三种不同的导电碳构筑 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2基正极,与 陶瓷固体电解质构成的固态锂电池。充电到高电压时气相生长碳纤维比科琴黑和超导炭黑引起的副反应更少,减少了对电池内阻有不利影响的碳酸盐类副产物,展现出更优异的循环性能。

引用本文:

Fu-Ming DU, Ning ZHAO, Rui FANG, Zhong-Hui CUI, Yi-Qiu LI, Xiang-Xin GUO. Influence of Electronic Conducting Additives on Cycle Performance of Garnet-based Solid Lithium Batteries[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(4): 462-468.

2.锂盐电解质:为高能量密度电池保驾护航

锂离子电池电解液中不同种类的锂盐及其在溶液中不同的溶剂化状态, 会对电极/电解液界面的成膜性能和锂离子的迁移行为等产生重要影响。清华大学锂离子电池实验室主任何向明教授介绍了近年来新型电解质锂盐的性质特点和在不同种类电池中的应用。采用多盐体系电解液可以拓宽电池工作温度、抑制金属离子溶出和提高倍率性能。而高浓度电解液可以防止石墨剥离、拓宽电解液电化学窗口、抑制铝箔腐蚀和提高金属锂沉积/溶出性能。

引用本文:

Guo-Qiang MA, Zhi-Min JIANG, Hui-Chuang CHEN, Li WANG, Jing-Bo DONG, Jian-Jun ZHANG, Wei-Guo XU, Xiang-Ming HE. Research Process on Novel Electrolyte of Lithium-ion Battery Based on Lithium Salts[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(7): 699-710.

3. 备受瞩目的钛酸锂负极:谭毅教授的倾力综述

尖晶石结构的钛酸锂具有较高的脱嵌锂电位平台、优异的循环稳定性、以及突出的安全性能,但是存在本征导电率低,理论容量小等缺陷, 极大限制了其规模化应用。大连理工大学的谭毅教授总结了尖晶石型钛酸锂材料在结构形貌、制备方法和性能方面的研究进展,深入分析和讨论了离子掺杂、碳表面改性和纳米化等改性方法对尖晶石型钛酸锂综合电化学性能的改善效果,并展望了其作为锂离子电池负极材料未来的发展方向。

引用本文:

Yi TAN, Bing XUE. Research Progress on Lithium Titanate as Anode Material in Lithium-ion Battery[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(5): 475-482.

4. Fe2O3 纳米纤维:为大倍率下的锂电池增寿

Fe2O3 作为锂离子电池负极材料具有理论比容量高和价格低廉等特点,但是在锂脱嵌过程中体积会发生剧烈变化, 导致材料结构崩塌, 继而在集流体上粉化并脱落。南昌大学的蔡建信副教授以不同质量比的PVP/FeCl3溶液为前驱体, 采用静电纺丝技术, 得到不同直径的 Fe2O3 纳米纤维负极材料。研究结果表明,直径为 160 nm 的 Fe2O3 纳米纤维负极材料的倍率性能和循环性能最佳,在2 A/g电流密度下循环70 次后放电比容量依然有439.1 mAh/g。

引用本文:

Jian-Xin CAI, Zhi-Peng LI, Wei LI, Peng-Fei ZHAO, Zhen-Yu YANG, Ji YU. Synthesis and Electrochemical Performance of Fe2O3 Nanofibers as Anode Materials for LIBs[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(3): 301-306.

5. ZnMn2O4微铃铛:给电解液更多“包容”

ZnMn2O4作为锂离子电池负极材料具有可逆容量高、低成本、资源丰富、无污染、低工作电势和高能量密度等优点。四川大学的文晓刚教授采用模板、溶剂热法制备的半空心ZnMn2O4 微球包含双层ZnMn2O4壳及一个小碳核,一方面有利于电解液的容留,增加了活性材料与电解液的接触,改善 Li 离子的输运; 另一方面也可以释放充放电过程中ZnMn2O4体积变化造成的应力,防止ZnMn2O4结构的坍塌和破坏。半空心结构ZnMn2O4比实心 ZnMn2O4微球的初始放电容量更高,达到1871 mAh/g。

引用本文:

Bo LI, Wen HAO, Xiao-Gang WEN. Semi-hollow/Solid ZnMn2O4 Microspheres: Synthesis and Performance in Li Ion Battery[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(3): 307-312.

6.锑硅合金负极材料:“有容乃大”的钠离子电池

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