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锂离子电池健康状态估计方法研究综述
电池管理系统 锂离子电池 健康状态 估计方法
2024/3/20
电池管理系统是锂离子电池高效、安全运行的重要保障。电池的状态估计在电池管理系统中发挥着重要的作用。健康状态是锂离子电池状态估计的重要指标之一。通过对近几年国内外锂离子健康状态估计方法相关文献的整理，综述了锂离子电池健康状态的定义和估计方法，并对现有的估计方法进行了分类和阐述。最后针对现有估计方法的不足，提出未来需要改进的方向。
锂离子电池用硅基负极材料发展状况（图）
锂离子电池 硅基负极材料 动力电池 高能量密度
2022/6/16
石墨作为目前商业化应用广泛的锂离子电池负极材料，其实际比容量已接近理论比容量极限372mAh/g，进一步提升空间有限，难以满足未来动力电池高能量密度要求。同时，随着全球动力电池需求激增，石墨即将出现供不应求局面，因此，行业急需找到石墨负极材料的替代产品。
杂原子构型筛选策略助力高功率钠离子电池（图）
杂原子构型 筛选策略 高功率 钠离子电池
2023/1/6
钠离子电池因钠资源丰富和成本低廉，被认为是替代铅酸电池和补充锂离子电池的最佳生力军之一，这些优势使得钠离子电池在大规模储能等领域具有极高的应用前景，是解决资源“卡脖子”问题和实现“双碳”目标的重要技术。一直以来，通过设计高容量电极材料以提升电池的能量密度是科研人员的首要目标之一，然而，许多应用场景（如智能电网、5G基站、数据中心等）对电池的功率和安全性能也有着很高要求，因此发展高功率和高安全的钠离...
钠离子电池正极材料中的拓扑保护机制的发现（图）
钠离子电池 正极材料 拓扑 保护机制
2023/1/6
随着人们对可再生能源储存的需求日益增长，低成本、环保、安全、高能量密度的锂离子和钠离子电池的研发显得愈发重要。与作为商业正极材料主要成分的钴和镍元素相比，锰元素具有丰富的地壳含量，而且毒性较小，对电池大规模生产具有极大的吸引力。其中，富锂/钠锰基正极由于额外的LOR，一般具有较高的容量和工作电压（>4 V vs. Li+/Li或Na+/Na）。但LOR反应过程中存在不可逆的局部结构转变或晶格氧损失...
冷冻电镜观察辐照敏感电池材料与界面（图）
冷冻电镜 辐照敏感 电池材料
2023/1/6
虽然锂离子电池商业化已有30年，但是由于表征技术的限制，许多电池材料和界面相关的难题如固体电解质界面SEI膜性质一直困扰着电池学术界和工业界。随着未来高能量密度的锂硫电池、锂空电池和固态电池的发展，针对其中的电池材料和界面的表征越来越具有挑战性。这是因为涉及的材料和界面含有较多的轻元素，具有较高的化学活性，且对空气和电子辐照敏感。冷冻电镜（Cryo-EM）自2017年首次被应用到电池材料领域中（N...
析氧反应(OER)催化剂在锌空气电池(ZABs)储能过程中起着关键作用。我们开发了一种新型非贵金属基自支撑碳纳米纤维催化剂(NiδFe4-δ-CNF)。首先，以聚乙烯吡咯烷酮、过渡金属乙酸酯、N，N-二甲基甲酰胺为原料，采用静电纺丝法制备了网状前驱体。随后，通过高温退火处理，将其转化为三维(3D)多孔结构材料。合成的Ni1Fe1-CNF催化剂在浓度为1mol·L-1KOH的电解质溶液中具有较低的起...
锂电池中的凝胶聚合物电解质
凝胶聚合物电解质 锂电池 界面稳定性 离子电导率
2022/3/18
锂电池目前在人们生活中已经得到广泛应用,但是传统的液体电解质沸点低且易泄漏,容易引起锂枝晶生长和安全问题。凝胶聚合物电解质(GPEs)的状态介于液态电解质和固态电解质之间,不仅可以作为电解质,还可以作为隔膜,这样可以减少液体电解质的泄漏以及改善固体电解质的界面电阻。本文综述了锂电池中制备不同类型的GPEs的方法,如溶液浇铸法、相转化法、原位聚合法、UV(紫外)固化法和静电纺丝法等,重点总结了不同纤...
钠离子电池因其原料丰富、价格低廉，且与锂离子电池技术高度兼容等诸多优点，已成为下一代大规模储能系统最有潜力的电池技术之一。近日，中国科学院过程工程研究所绿色化工研究部赵君梅研究员团队与四川大学磷基功能材料与新能源实验室、中国科学院物理研究所清洁能源团队合作，在钠离子电池聚阴离子磷酸盐正极的组成设计和性能优化方面取得重要进展，成功开发出具备长循环稳定性、高能量密度和低原料成本的富钠-低钒新型磷酸盐正...
水系锌离子电池采用金属锌作为负极材料，具有绿色环保、安全等优势，有望用于大规模储能。锌金属的储量比锂更加丰富，也更容易开采与提纯。同时，锌具有较低的氧化还原电位（-0.76VvsSHE）和较高的理论比容量（820mAh·g-1）和体积容量密度（5854mAh·cm-3）。由于充放电过程中存在锌枝晶和不可逆副产物（如H2、ZnO、Zn4（OH）6SO4）等问题，造成锌负极的库仑效率较低，严重缩短了电...
通过光阳极协同包覆的策略抑制Zn-Cu-In-Se（ZCISe）量子点敏化太阳能电池（QDSC）中光阳极/电解液界面上的电荷复合过程，提高电荷收集效率和电池光伏性能。采用溶液法在ZCISe量子点敏化的光阳极表面依次沉积包覆ZnS和SiO2双钝化层，实现较单一ZnS包覆层更有效的界面电荷复合抑制作用，从而提高QDSC的性能。在包覆ZnS/SiO2双钝化层后，所组装的ZCISeQDSC光电转换效率由传...
T501作为广泛应用于变压器油中的抗氧化剂,它的加入能显著延缓油的氧化速度,从而延长油品的寿命,但是添加过量的抗氧化剂,又会影响油的电气性能,因此精确测定T501含量很重要。本文主要通过响应曲面法(RSM)和方波伏安法(SWV)研究了在采用三电极体系和确定电极材料为石墨电极的前提下,电解质种类及浓度、最佳有机溶剂种类及含水量等对T501含量测试的影响,进而筛选出最适宜的测试条件。
共价有机骨架(covalentorganicframeworks,COFs)是一类由构建单元通过共价键连接形成的新兴晶体多孔材料。凭借超高的孔隙率、规则的一维通道、稳定的骨架结构和出色的结构可设计性等特点,COFs被认为在二次电池中极具应用前景。本文综述了含有多羰基构建单元的COFs(multi-carbonylCOFs,Mc-COFs)材料在不同金属离子二次电池中的研究进展,对Mc-COFs作为...
水系电解液重要研究进展：CO2诱导形成界面SEI膜实现 Water-in-Salt到Salt-in-Water转变（图）
CO2诱导 水系电解液 界面SEI膜 Water-in-Salt
2023/1/6
近年来，水系二次电池因为安全、绿色和低成本受到研究人员广泛关注，但受限于水系电解液电化学窗口窄，水系二次电池存在输出电压低，能量密度低，自放电高以及循环寿命差等问题，从而大大限制了其广泛应用。为了实现宽电位水系电解液，超高盐浓度Water-in-salt电解液被提出，通过提高盐浓度实现溶剂-离子相互作用调制降低水的电化学活性和实现SEI离子导体钝化膜，成功将水系电解液电化学窗口拓宽至3V及以上（S...
材料耐久性防护及工程化课题组是金属所的重点创新课题组，创建于九十年代初，由院士、研究员、高级工程师、以及多名博士、硕士等研究人员组成。经过二十多年的研究，攻克了重腐蚀防护难题，特别是在涂料的主要性能指标方面（抗水渗透性、湿附着力、抗阴极剥离、抗冲击及粘结强度）有重大突破，为今后发展提供了扎实的基础，开发具有自主知识产权的重腐蚀防护涂料、相关技术及设备，简称SEBF/SLF重腐蚀防护技术。