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Wiley电池类封面文章选读(2020.8第四周)

来源:网络整理 浏览:228次 时间:2021-08-04

               



      本文总结了2020年8月第四周发表在Advanced系列和Small期刊上的部分有关电池类封面文章,包括文章的内容精炼、封面解读、原文链接。欢迎阅读、参考!

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美国加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego)Y. Shirley Meng教授课题组评述了钠离子电池当今发展。钠离子电池同锂离子电池储能原理类似,是利用钠离子与电极材料相互作用存储电能的一种可充电电池。作者们评论了钠离子电池在大型电网中的应用前景,包括电极材料和电池器件的成本、原材料供应链、环境可持续性等因素,并着重分析了设计钠离子电池电极时减少Li、Ni、Co等较高成本元素的必要性。

【封面解读】封面图来自文章图3,展示了要实现钠离子电池可持续、安全、大规模应用(上部)需要解决的诸因素(根部)。整体构图表达了解决涉及各因素的研究难题是支撑钠离子电池未来应用的根本。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202001274

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加拿大交通运输电气化和储能卓越中心(Center of Excellence in Transportation Electrification and Energy Storage)Karim Zaghib博士、美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)Khalil Amine教授及其同事报道了一种自支撑NASICON型固态电解质Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)。该电解质有望被用于锂金属电池中。


作者们通过将直径为300 nm的LAGP颗粒分散在聚二氟乙烯-六氟乙烯有机体系中旋涂制备出LAGP电解质薄膜。膜厚仅约70 µm,比目前报到的最薄无聚合物支撑的LAGP膜薄两倍有余。此外,作者们还探究了LAGP与金属锂负极界面稳定性,发现其与工作温度相关。80 °C下,LAGP中Ga还原和LAGP颗粒缩小明显,而室温下两过程均缓慢。

【封面解读】画面下方为LAGP结构示意图。上方电池向周围各用电、储电装置供电。全图呼应了LAGP作为电池电解质的研究主题。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202001497

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韩国大邱庆北科学技术院(Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)Hochun Lee教授课题组报道了一种含氟锂金属电池电解液添加剂。此添加剂化学成分为1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙醚(TTE)。含TTE的1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓双(氟磺酰)亚胺离子液体的粘度减小,对电池隔膜浸润能力升高,有利于传导锂离子。此外,TTE的不可燃性提高了电解液的热稳定。使用LiCoO2正极、金属锂负极的锂金属电池在1.8 mA/cm2电流密度下的电容量达89 mAh/g;400次充放电循环后电容量可保持约80%。

【封面解读】小溪里的鱼代表电解液中的锂离子。画面右侧龙头放出的液体包含TTE的分子结构模型,代表TTE添加剂。鱼在龙头出口后游动速度变快,表明向电解液中加入TTE提升了锂离子传导速率。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202003132

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韩国科学技术学院(KAIST)Jeung Ku Kang教授、韩国成均馆大学(Sungkyunkwan University)Hyung Mo Jeong教授及其同事利用聚乙烯乙酸酯(PVAc)合成了具有高堆积密度(tap density)的锂离子电容器正负极材料。合成方法利用了低分子量(Mw=645.8)PVAc在玻璃化转变温度以上完全润湿颗粒并高温分解的过程,获得了石墨烯柔性笼(GPP)包覆的电极活性材料。得益于电极材料的高堆积密度,采用Sn@GPP电池负极和中空GPP电容正极的锂离子电容器具有206.9 Wh/kg和92.7 Wh/L的能量密度。功率密度达23678 W/kg。


【封面解读】液态PVAc将石墨烯紧密包裹在Sn颗粒(红色小球)表面或形成中空石墨烯柔性笼(黑色小球),并将两种电极分别装入储电装置的正负两极。全图展示了利用PVAc合成具有高堆积密度电极材料的概念。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202001756


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