登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
【引言】
近年来,由于钠元素的丰富储量且其与锂离子具有类似的嵌入机理,钠离子二次电池得到了研究者的关注。传统的二次电池多采用的液态有机电解质安全性无法保证,使用固态电解质能够排除电池的安全性问题,利于电池的微型化和便捷化发展。钠离子固态电解质发展至今,主要的制约因素主要是固态电解质与固态电极之间随充放电循环而增加的界面阻抗,使得全固态钠离子电池性能无法得到进一步提升。虽然已有包括电极材料纳米化、界面修饰、制备薄膜电池等一系列措施致力于改善界面阻抗对固态电池的影响,但是仍无法真正得到高性能的全固态钠离子电池。
【成果简介】
近日,来自美国德克萨斯大学奥斯汀分校的JohnB.Goodenough教授团队利用琥珀腈(丁二腈)和钠盐复合制备得到能够用于全固态钠离子电池的弹性晶体电解质材料,其中,琥珀腈分子不仅能够促进不同金属盐的电荷分离从而提供更高的离子电导率,还使电解质的高氧化电位应用于正极材料成为可能。最终,通过与传统固态电解质对比,展现了该弹性晶体电解质在减少界面阻抗、延长固态电池的循环寿命、提供良好的倍率性能等方面一系列优势。该成果以“APlastic–CrystalElectrolyteInterphaseforAll-Solid-StateSodiumBatteries”为题于2017年4月12日发表在期刊AngewandteChemieInternationalEdition上。
【图文导读】
图1固态钠离子电池的嵌入/脱出示意图
A.在传统固态电解质颗粒中,正极材料的钠离子的嵌入/脱出示意图;
B.在弹性晶体固态电解质中,正极材料的钠离子的嵌入/脱出示意图。
说明:从图中可以看出,在传统固态钠离子电池中,只有很小的一部分与碳材料复合后的正极材料能够接触固态电解质,使得电极材料在反复的充放电过程中体积变化的问题未得到解决,导致最终钠离子的不可逆嵌脱。而弹性晶体电解质可以渗透进正极材料颗粒之间,电解质和正极材料的接触良好,同时随着正极材料充放电过程中的体积变化,弹性晶体电解质可以发生类似于液体电解质的形变,以保证正极材料与电解质的良好接触。
图2固态电解质Na3Zr2(Si2PO12)的表征
A-B.固态电解质陶瓷颗粒的SEM图像;
C.固态电解质Na3Zr2(Si2PO12)的XRD图像和标准PDF卡片对比;
D.表征固态电解质离子导电率和温度关系的阿伦尼斯曲线。
说明:从图中可以看出,由放电等离子烧结方法制备得到的稠密的结构能够改善颗粒之间的连接,但是得到的固体电解质颗粒表面很粗糙,在稠密的颗粒之间仍存在一些大颗粒的嵌入。实验中得到的固态电解质Na3Zr2(Si2PO12)位于具有快离子导体结构的单斜C2/c空间群中,材料的活化能为Ea=0.31eV。
图3弹性晶体电解质的表征
A.琥珀腈和钠盐的混合物加热至65℃(左)和冷却至室温(右)的图片;
B.琥珀腈(a)和弹性晶体电解质(b)的XRD图像;
C.弹性晶体电解质的线性扫描伏安曲线;
D.弹性晶体电解质的离子导电性随温度变化的函数图像;
说明:从图中可以看出,制备得到弹性晶体电解质与最初的琥珀腈材料具备相同的XRD图像,但是由于溶剂化作用下钠盐的溶解,材料的构象由间扭式结构转变为反式结构使得缺陷密度增大,最终使得制备得到的固态电解质具有更低的结晶度。通过伏安法测得该固态电解质在钠离子电池中的氧化电压为4.8V,足以满足正极材料的要求。弹性晶体电解质的离子电导率在室温下为3.3×10-3S/cm,温度升至50℃时电导率增长至6.1×10-3S/cm,说明了离子电导率会随温度的升高有一个轻微的增长。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
美国国橡树岭国家实验室(ORNL)的科研人员开发出一种新型锂基固态电解质材料Li9N2Cl3。该材料表现出优异的锂相容性和大气稳定性,可用于制造高面积容量、持久的全固态锂金属电池。Li9N2Cl3具有无序的晶格结构和空位,有效促进了锂离子传输,且由于其固有的锂金属稳定性,可以在10mA/cm2的电流密度和10
全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是,由于全固态锂电池的核心材料—固态电解质—难以兼顾性能和成本,目前该技术的产业化仍面临巨大阻碍。6月27日,中国科学技术大学的马骋教授报道了一种新型固态电
界面涂层材料和固态电解质材料研发商陕西瑞智新能源科技有限公司(以下简称“瑞智新能源”)近日完成数千万元天使轮和天使+轮融资,由萃英创投、湖南湾田集团、西北工业大学联合投资。融资资金将用于产品迭代、生产设备扩充和初代产品交付等。瑞智新能源成立于2021年,是西北工业大学新能源电池领域首
北极星电池网获悉,9月7日,中科固能硫化物全固态电解质生产基地项目在江苏溧阳签约,该项目建成后将成为世界范围内首条百吨级规模化制备硫化物固态电解质的生产线,为未来建成万吨级别硫化物固态电解质的制备提供经验基础及数据支撑,并同时在设备设计、工艺路线等方面取得世界领先地位的核心关键知识
日前,恩力动力和软银公司成功开发出使用硫化物固态电解质及锂金属负极的全固态锂金属电池,成功制作了安时级(1-10Ah)ASSB电芯,其实测能量密度达到300Wh/kg。此次发布的全固态电池是100%使用硫化物基固态电解质,完全不含有机液体电解质,可望彻底解决燃爆、漏液等传统锂离子电池的固有问题。另外,
据日经中文网消息,日本大阪公立大学开发出了用于制造全固态电池的固态电解质的新材料,在不使用资源分布不均的稀有金属锗的前提下,达到了纯电动汽车(EV)所需的部分性能。虽然此前就有以相同材料研发的固态电解质,但本次研究改进了结晶结构,使其电导率提高至之前的1万倍。
近日,中科院创投直投企业「蓝固新能源」完成超亿元A+轮融资。本轮融资由隐山资本、九智资本领投,富华资本、苏控创投、皇城相府等机构跟投,募集资金将主要用于产线建设、技术研发等。资料显示,蓝固新能源主要布局新型电解质材料。截至目前,蓝固新能源已建成千吨级固态电解质产线,拟于2024年规划启
近日,中国科学技术大学姚宏斌课题组、李震宇课题组与浙江工业大学陶新永课题组合作,设计开发出镧系金属卤化物基固态电解质新家族LixMyLnzCl3(Ln为镧系金属元素,M为非镧系金属元素)。实现无任何电极修饰且室温可运行的全固态锂金属电池。相关研究成果于4月5日发表在Nature杂志上。
北极星电池网获悉,近日,中国科学技术大学姚宏斌课题组、李震宇课题组与浙江工业大学陶新永课题组合作,设计开发出一种镧系金属卤化物基固态电解质新家族,镧系金属卤化物基固态电解质可实现无任何电极修饰且室温可运行的全固态锂金属电池。相关研究成果于4月5日发表在《自然》杂志上。金属卤化物固态
北极星储能网获悉,3月27-28日,深圳市电池行业协会与深圳吉阳智能科技有限公司共同承办的中国电池产业创新发展论坛在深圳南山区举行。中国工程院院士陈立泉在论坛指出,储能产业和低空经济的关键是固态电池,特别是固态锂电池和固态钠电池。考虑成本和技术成熟度等情况,目前主要是原位固态化技术路线
据外媒报道,日本东北大学(TohokuUniversity)的研究人员研制了一种锂离子电池用聚合物固态电解质,在保持设备导电性的同时比通常使用的电解质更加安全。在发表于《交叉科学》(iScience)期刊的论文中,科学家解释称,液态碳酸亚乙酯(EC,EthyleneCarbonate)及其凝胶因其耐电压性和离子导电性而被
北极星储能网获悉,据中宏网新疆消息,4月15日,新疆久辰新材料科技有限公司总投资40亿元年产10万吨磷酸锰铁锂正极材料建设项目在新疆伊犁哈萨克自治州霍城县新材料产业园开工奠基。据了解,项目一期于2024年4月开工建设,计划年底建成2条磷酸锰铁锂生产线并投产;二期计划2025年建成2条磷酸锰铁锂生产
磷酸锰铁锂投资热度不减。近日,电池中国获悉,江苏珩创纳米科技有限公司(以下简称“珩创纳米”)完成A轮超1亿元人民币融资,本轮融资由广发信德领投,黄海金控、创维投资、电科基金、正景资本跟投,此轮融资将用于持续产能扩张。在此之前,珩创纳米曾获得沃衍资本Pre-A轮投资。资料显示,珩创纳米成立
中伟股份近日在投资者互动平台表示,公司首期年产8000吨钠电项目已于2023年正式投料投产,实现镍系、钴系、磷系、钠系四大材料体系全覆盖,可为市场不同需求客户提供多元化的产品及技术服务方案,有力保障公司”技术多元化“的战略实施。
北极星电池网获悉,据八闽国资消息,近日,宁德70000吨锂离子电池正极材料(CD车间)项目主体结构封顶仪式顺利完成。该项目是福建省重点项目,总投资24.45亿元,主要建设C、D两幢车间及相关配套,项目建成投产后,预计可年产7万吨锂离子电池正极材料。
北极星电池网获悉,据贝特瑞消息,4月8日上午,贝特瑞地中海年产5万吨锂离子电池正极材料项目在摩洛哥丹吉尔科技城举行开工仪式。贝特瑞地中海公司董事长杨顺毅,贝特瑞地中海公司总经理杨平州,丹吉尔地中海港集团服务板块董事长/摩洛哥丹吉尔科技城(SATT)总经理JaafarMrhardy,SATT常务副总经理/CR
4月11日,山东省人民政府印发济南都市圈发展规划(2024—2030年)(鲁政字〔2024〕34号)。其中提到,立足泰安市(泰山区、岱岳区、肥城市)发展基础,聚力推动“泰山锂谷”“泰山数谷”等一批战略性新兴产业融合集群发展,加速建设“千万千瓦级多元新型储能基地”。规划还指出,前瞻布局未来产业。围
北极星储能网获悉,据兰州新区生态环境局消息,近日,《兰州新区生态环境局关于甘肃金麟锂电新材料有限公司200kt/a磷酸系锂离子电池正极材料生产线建设项目环境影响报告表的批复》发布。据介绍,该项目总投资额高达30亿元,年度计划投资5亿元,建成后预计将实现年销售收入超过106亿元。
作为正极材料中,最难落地的富锂锰基材料,正迎来产业化曙光。4月2日,国内固态电池企业太蓝新能源对外公布了可以满足车规级应用的全固态电池研发进展:公司已成功制备出世界首块车规级单体容量120Ah,实测能量密度达到720Wh/kg的超高能量密度体型化全固态锂金属电池。据电池中国了解,太蓝新能源720Wh
北极星电池网获悉,据四川路桥官微,4月2日,四川蜀能矿产有限责任公司5万吨/年磷酸铁锂新材料项目正式投产,计划于4月6日开始首次发货,向客户进行产品交付。该项目位于四川省乐山市马边彝族自治县劳动工业园区,占地131.66亩,总建筑面积44873平方米,规划产能5万吨/年,采用PLC、DCS、MES三级集成的
北极星电池网获悉,据贝特瑞消息,3月29日,贝特瑞与摩洛哥政府在拉巴特签署投资协议,将在摩洛哥设立项目公司投资建设锂电池正极材料项目,满足市场需求,拓展海外市场份额。根据双方协议,贝特瑞地中海项目选址摩洛哥丹吉尔科技园城,将打造一个正极材料制造厂,生产锂离子电池关键材料,分阶段进行
北极星电池网获悉,3月26日,容百科技公告,公司近日与SKOn签署《合作备忘录》。双方将充分发挥各自优势,围绕三元和磷酸锰铁锂正极领域,开展全面深度的合作,包括但不限于技术合作、产品开发和产品销售等。容百科技表示,本次协议的签订,标志着国际头部客户对公司在三元和磷酸锰铁锂正极等产品开发
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!