揭示了锂离子电池的分子机制

尽管他们广泛使用在手机,电脑,和其他设备,复杂的锂离子电池电化学环境仍然未知。

调查人员查阅当前的科学文献和利用电子显微镜研究电荷转移和锂离子迁移机制,发电,以更好地理解,提高电池性能。

9月6日^th2022年,该研究发表在纳米研究能源日报》。

商业锂离子电池被广泛用作能源存储设备,包括电动汽车、便携式电子设备和电网储能。能源、电力、充放电速度、成本、循环寿命、安全性和环境影响时要考虑采用锂离子电池为一个合适的应用程序,但每个特定的应用程序面临着各种不同的挑战。

汽灯,教授,天津理工大学

对于便携式电子设备,储存的能量是重要的,然而,对电动汽车、成本和安全更重要。

能源成本和安全同等重要的考虑电网的需求,但能量密度比电动汽车变得不那么重要。

这些元素之间的权衡根据形势变化,但容量调整性能是对材料的理解不足妨碍了电池。欧洲杯足球竞彩

丁说,“活性电极材料的主要部分是负责细胞化学和性能欧洲杯足球竞彩,最终影响了电池的商业化。”

丁的继续,”表演,如循环寿命和能量密度,现有的商业电极材料系统仍然需要改进,所以重要的是要理解固有的物理和化学性质,如构造演化/动力学在锂de-embedding和electrode-electrolyte接口对锂离子电池的性能的影响。”

研究人员检查当前发展电子显微镜评估如何比较传统鉴定方法和理解商业锂离子电池的结构活性的相关性。

通过比较和描述内容通过传统的表征技术、x射线衍射、x射线光电子能谱等,我们说明常见的优势和限制电子显微镜和最近开发了先进的电子显微表征技术,如原位电镜技术,在这一重要研究。

汽灯,教授,天津理工大学

科学家们观察尖端电子显微镜的各种见解和相关表征方法可以提供,如移动的锂离子电池如何构建或电荷转移如何导致能源利用。

他们集中在cathode-electrode接口和固态电解质的结构和演化间期在长期骑自行车,上的电极结构和界面的影响锂离子迁移,和过渡金属溶解和电荷转移机制在锂离子电池的充电放电过程正电极。

丁说,下一代锂离子电池技术需要更好的成本和性能上的优势,指出,“我们建议的可能性,结合电子显微镜与其他技术来获得更全面的信息。”

叮了三种常见的电子显微镜在电池的极限评估。

这包括不稳定的时间窗口可能偏差数据关于样品的进化,某些电池不能定量评估在纳米尺度上,和不一致的电化学环境电镜字段和实际电池之间。

丁说,“即使有限制,这些讨论让研究人员获得更深入的了解商业锂离子电池操作在微尺度和高性能实用电池设计策略提供指导。”

曹国伟李、刘鲍恩和共同通讯作者Ningyi江,天津重点实验室先进的功能性多孔材料,新能源材料研究所和低碳技术,材料科学与工程学院、天津理工大学。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球江也与天津大学化学工程与技术学院的研究做出了贡献。

这项研究是国家重点支持的经济研究和发展项目的中国,中国国家自然科学基金和国家杰出青年科学基金。欧洲杯线上买球

期刊引用

张,K。等。(2022)地位和视角的PEM电解槽的关键材料。欧洲杯足球竞彩纳米研究能源。doi.org/10.26599/NRE.2022.9120032。

来源:http://www.tup.tsinghua.edu.cn/en/index.html