氮掺杂石墨烯和纳米二硫化钼构筑的“薄膜-泡沫-薄膜”结构高性能锂离子电池负极材料

合肥工业大学从怀萍教授课题组与中国科学技术大学俞书宏教授课题组合作实现了一种自支撑型二硫化钼-石墨烯复合薄膜的自组装设计和放大制备。用于锂离子电池负极材料时,这种新型的结构设计既可保证复合材料具有较高的压实密度,又可保证锂离子和电子在材料内部的快速输运,同时还能容纳硫化物材料在嵌脱锂过程中的体积变化。鉴于MoS2相比石墨等传统锂电负极材料在容量方面的显著优势,这种NG-MoS2复合负极材料预期将在以下一代锂离子电池为代表的储能系统中展现良好的应用前景,并有助于发展面向未来的可持续能源技术。

利用海藻酸钠的“蛋壳”结构合成具有超低阳离子混排的富镍三元正极材料

青岛大学杨东江教授和中国科学院理化技术研究所的张铁锐研究员利用绿色环保的海藻纤维为模板,制备了低阳离子混排的Li(NixCoyMnz)O2富Ni多层空心纤维材料。

“死灰复燃”的锂金属研究能否“星火燎原”:用能量转换的角度揭开锂枝晶的面纱

近期,吉林大学郑伟涛课题组能源表面界面研究小组博士生王东在张伟教授和郑伟涛教授、以及清华大学张强教授的指导下,针对锂金属负极的研究历史及锂枝晶的模型理解进行深入研究。

聚吡咯包覆提升铁酸锌空心球的循环稳定性

昆士兰大学余承忠教授与武汉理工大学周亮教授等发展了一种简单有效的低温气相沉积法,实现了对铁酸锌双层空心球负极材料的聚吡咯均匀包覆。微米级铁酸锌空心球可以有效地容纳材料嵌锂过程中巨大的体积膨胀。均匀的聚吡咯包覆层不但提高了铁酸锌材料的导电性,也进一步稳定了双层空心球结构,从而大幅提高了铁酸锌负极材料的循环寿命。

具有多重储能功能的石墨烯包覆的石墨化中空碳球

合肥工业大学从怀萍教授研究组与中国科学技术大学俞书宏教授研究组提出一种仿生模板法设计合成了石墨烯包覆中空PFR热解碳球,并通过化学活化方式提高PFR热解碳的石墨化程度,制备了一种新型的石墨烯包覆的石墨化中空碳球(G-Graphic HCS)。

基于对称电极的电化学储能器件

基于对称电极材料具有诸多优点但研发不足的研究现状,华中科技大学动力与储能电池实验室与卧龙岗大学刘华坤、窦世学教授课题组,对现阶段对称电极材料在电化学储能领域的研究进展以及研究现状进行了总结报道。

碳纳米管限域硫化铁纳米颗粒的储锂特性与机理研究

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究部和中南大学冶金与环境学院的科研人员,以CNT作为独特的纳米容器和反应器,在其管腔内装填硫和铁的前驱体,经高温固相反应后,制备得到了FeS填充CNT复合电极材料。

以富镍层状氧化物为核、富锂层状氧化物为壳的异质结构作为高性能锂离子电池正极材料

Arumugam Manthiram教授和Jaephil Cho教授的合作团队鉴于富锂材料的电化学稳定性比较好而结构稳定性较差,与之相应的富镍材料的电化学稳定性差而结构却较为稳定,他们将两种材料结合起来,设计了一种以富镍材料为核、富锂材料为壳的核-壳结构电极材料,充分利用了核材料的结构稳定性以及壳材料的化学稳定性,展现了高比能量同时高稳定性的电化学性能。

石墨化碳包覆SnOxSiO2的纳米电缆结构应用于高性能自支撑锂离子电池负极材料

国家纳米科学中心智林杰研究员课题组采用静电纺丝和原位化学气相沉积相结合的方法设计构建了一种新型的碳网络骨架结构,即将石墨化碳卷曲成管而电极活性物质分散在管内形成的纳米电缆状网络骨架结构。

长寿命的石墨烯-MnO-石墨烯锂电池负极材料和鲁士蓝/碳钠离子电池正极材料的构筑

浙江大学材料学院姜银珠副教授团队和澳大利亚Wollongong大学窦世学院士、孙文平研究员等针对二次电池(锂离子电池、钠离子电池)普遍存在的循环寿命较短、功率密度较低的缺点,提出从电极储锂/储钠的微观机理和结构演变角度出发,通过电极结构的优化设计和储能过程的有效调控,实现了具有长循环寿命和大倍率特性的锰氧化物基锂电负极和普鲁士蓝基钠电正极的开发。