【摘 要】
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电动汽车等大型电动工具的兴起,对锂离子电池的能量密度,倍率性能和循环寿命提出了更高的要求。高性能锂离子电池正极材料的开发是解决当前问题的关键,在众多正极材料中,富锂锰基材料(Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2)(LMO)以其高工作电压、高放电比容量、环境友好,成本低等优势,是一种理想的锂离子电池正极材料。然而,它低的首圈库伦效率及循环过程中电压和容量的不断衰减等问题,严重地制约了其
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电动汽车等大型电动工具的兴起,对锂离子电池的能量密度,倍率性能和循环寿命提出了更高的要求。高性能锂离子电池正极材料的开发是解决当前问题的关键,在众多正极材料中,富锂锰基材料(Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2)(LMO)以其高工作电压、高放电比容量、环境友好,成本低等优势,是一种理想的锂离子电池正极材料。然而,它低的首圈库伦效率及循环过程中电压和容量的不断衰减等问题,严重地制约了其在锂离子电池中的应用。此外,倍率性能和循环稳定性,同样有待提高。造成这些问题的根源有两个:第一是材料自身
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新能源储存技术可以实现可再生能源的储存和转换,是应对化石燃料持续消耗引发的能源危机和环境问题的有效策略。锂离子电池由于高能量密度、长循环寿命、无记忆效应和环境友好等优点在众多的储能装置中脱颖而出,成为当前使用最为广泛的能量储存和转化设备。随着更高续航能力的新能源汽车和智能电网等领域的兴起,锂离子电池储能技术需要进一步发展和创新。锂离子电池的电极材料是决定其储锂性能的关键因素之一。传统的石墨负极存在
近几十年来,随着能源需求的迅速扩大及化石燃料的枯竭,人们对清洁、可再生能源的高需求推动了先进能源存储系统的迅速发展。锂离子电池(LIBs)的特性可以满足大多数电能存储的需求,然而锂资源有限,目前LIBs能否满足这种巨大的需求还不确定。金属钠与锂的电化学性质类似,而且在价格和丰富度方面占优势,LIBs电极材料的制备、电池组装工艺完全适用于钠离子电池(SIBs),因此SIBs被认为是LIBs最具潜力的
开发基于二次电池的新能源储能设备可以有效缓解化石能源带来的负面影响。在众多二次电池中,锂离子电池因其能量密度高、输出功率大、没有记忆效应等优势获得了广泛的应用。目前商业化的锂离子电池中的石墨负极材料已经无法满足人们日益增长的对高能量密度储能需求。要想实现能量密度的突破,就必须研发出高性能、低成本的锂离子电池负极材料。硅基材料因其具有超高的理论比容量(室温下3600 mAhg-1)、较低的工作电位、
随着电动汽车和便携式电子设备等行业的不断发展,锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等储能器件已不能满足人们更高的需求。混合超级电容器具有比锂离子电池更高的功率密度、比超级电容器更高的能量密度,是极具潜力的下一代储能器件。在对混合超级电容器的研究中,合理设计电极材料的组成和结构是提高混合超级电容器性能的关键。过渡金属硫化物/磷化物因能够发生丰富的氧化还原反应而具有较高的理论比容量,作为混合超级电容器的
随着全球范围内环境和能源问题日益严峻,大力发展高能量密度、高安全、长寿命和低成本的多种二次电池对人类社会的发展至关重要。电极材料作为电池的重要组成部分之一,对电池的性能有重要影响,制备高能量密度和高安全的电极材料是未来二次电池发展的主要方向之一。但是,高能量密度电极材料在实际应用中存在着一些关键问题:(1)循环过程中大的体积变化导致活性物质的破碎粉化和电极结构的破坏,还导致固态电解质界面膜的不断破
化石燃料的大量使用导致了能源危机的日益加深和严重的环境问题。因此,寻找新的能源储存系统是人类社会可持续发展亟需解决的难题。然而,由于自然条件的间歇性供应,太阳能、风能和水力发电等可再生能源的应用受到严重限制。因此,新一代储能系统将发挥重要作用并具有巨大的应用前景。在储能系统中,锂离子电池(LIBs)因其重量轻、能量密度高、无记忆效应、环境友好等优点。随着便携式电子产品市场的发展,像Li2CO3这样
接地是为保障人身和设备安全而采取的保护措施。接地装置将埋入大地土壤之中的导体与相关设施相连接,将电气设备或其它有关装置在运行中所产生的额外有害电流引入大地散失。用于建造接地装置的材料需具有良好的电气导通性能、与土壤之间较低的接触电阻和在全寿命周期的长效耐土壤腐蚀性能。以往常用的接地材料为镀锌钢和纯铜。纯铜做接地材料寿命长、可靠性高,但其材料成本高昂,并对土壤产生重金属离子污染;镀锌钢价格低廉,接地
目前,锂离子电池储能技术,已逐渐无法满足未来电动汽车对远距离交通运输的市场需求。以金属锂为负极的锂空气电池拥有超高的理论能量密度,成为下一代储能器件的理想选择之一。然而,由于半开放的工作环境,除锂枝晶问题外,金属锂负极还易受到来自电解液及空气的严重侵蚀,导致锂空气电池循环寿命低、实际能量密度低且安全性差等问题,从而限制锂空气电池的进一步发展。本论文提出了一种高电流原位预处理策略,系统研究预处理工艺
能源危机和环境污染已发展成为制约全球化进程的主要因素,为了保护人类的共同家园,发展并合理利用可持续的清洁能源如风能、太阳能、潮汐能等以及建立大规模的储能体系已在全球达成了共识。作为电化学储能体系的代表,锂离子电池在过去的几十年里取得了巨大的成功,完全地改变了我们的生活方式,目前已被广泛地应用于我们的日常生活中,如手机、便携式电脑等。然而,锂和钴资源的日益耗竭使得锂离子电池的成本逐年上升,加上锂离子
随着便携式穿戴设备、电动汽车和智能电网时代的到来,对锂离子电池的需求量越来越大,而锂资源的短缺与高需求量之间的矛盾也愈来愈突出。作为二次电池的热门研究方向,钠离子电池很自然地进入了电池设计者的视野。钠离子电池具有很多与锂离子电池可比拟的特点以及独特的优势。首先,钠离子电池和锂离子电池在可逆储存和迁移机制方面存在相似性;其次钠作为锂的热门替代元素,在地壳中的丰度高达2.6%,同时海水中还存在大量的氯