最新Nature子刊:含硅负极和嵌入型正极的高能锂离子电池的产业化 2023年10月23日 下午4:38 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 7 利用硅(Si)、硅基(Si-B)和硅衍生物(Si-D)负极与高容量/高电压嵌入型正极(IC)相结合的可充电锂基电池技术引起了广泛关注。这源于它们实际上可实现的能量密度,为电动汽车和可再生能源提供了新途径。然而,这种高能系统受到其复杂化学和内在缺点的限制。 图1. 多年来锂离子电池的发展概况 在此,德国卡尔斯鲁厄理工学院Stefano Passerini教授及亚琛工业大学Egbert Figgemeier等人对由Si/Si-B/Si-D负极与IC正极材料制成的可充电电池进行了深入剖析。 作者首先提供了对电极材料的详细分析,确立了电池级性能与原子/材料级属性之间的相关性,总结了Si/Si-B/Si-D||IC电池面临的挑战:为了将该技术商业化,Si/Si-B/Si-D负极会遭受非常大的体积变化,IC正极主要受其化学/电化学不稳定性(如阳离子置换、过渡金属离子的溶解、活性氧释放等)影响。 图2. 电池级性能与原子/材料级特性之间的相关性 在器件方面,作者指出产业化时应考虑各种标准以充分评估电池的性能,即能量效率、使用寿命(循环/日历寿命)、能量密度、倍率性能、稳定性、安全性和成本等,并以此为目标给出了缓解策略(包括库伦效率和能量效率方面、电解液设计、预锂化、聚合物粘结剂的设计、Si负极颗粒和合金工程等)。最后提出了当前电池发展的前景、对未来研究方向的洞察以及推进Si/Si-B/Si-D||IC电池发展的指导方针。 图3. Si/Si-B/Si-D||IC电池的挑战和解决方案 Production of high-energy Li-ion batteries comprising silicon-containing anodes and insertion-type cathodes, Nature Communications 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-25334-8 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/23/a5b9c03efa/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 毕业就失业?双一流硕士毕业生发愁就业!妈妈发文吐槽急到快得焦虑症 2023年11月15日 汉阳大学Yang-Kook Sun院士:最新AEM长文综述! 2023年12月22日 他!手握Nature/Science,h指数90,被引36000次,再发Nature Materials! 2024年1月4日 DFT电催化计算中如何恰当考虑溶剂效应和电场效应? 2023年12月1日 王定胜/吴玉龙/岳凤霞JACS:Mo1Al/MgO高效和选择性分解木质素为单体木质素衍生物 2023年10月5日 深圳大学刘剑洪/张黔玲团队CEJ:硝酸根还原制氨! 2024年5月7日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交