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产业研究

研究

锂离子电池硅基负极电解液添加剂研究进展:挑战与展望

随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求。具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示着未来几年将是硅基负极锂离子电池产业化应用的黄金时期。然而,硅在脱/嵌锂过程中会反复收缩膨胀(体积变化率约为300%),致使负极材料粉化、脱落,进而失去电接触,造成负极材料的失活;其次,循环过程中不断的体积变化会对其表面固体电解质界面层造成持续不断的破坏,因此难以形成稳定的固体电解质中间相(SEI)膜,这导致大量活性锂和电解液的消耗,最终导致容量快速衰减。本综述旨在从电解液添加剂在SEI形成和修饰、Lewis碱中和、溶剂化调控等作用机理角度对硅基负极界面恶化方面所面临的挑战进行分析,并重点介绍硅基负极电解液添加剂的最新成果。此外,通过对氟、硅烷、酰胺、氰酸酯等官能团构效关系方面的深入讨论和比较,本综述还深入研究了电解液添加剂的设计问题,以激发读者的新思路和新想法,协助读者识别或者设计合成适用于硅基负极的电解液添加剂,为高比能电池的发展铺平道路。...

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2024-02-21

研究

稀土金属熔盐电解技术现状及发展趋势

本文简要介绍了稀土金属熔盐电解技术的发展现状,并深入分析了利用该技术制造稀土金属的基本原理,包括对阳极效应、分解电压和电离现象等问题的详细讨论和规划;最后,阐述了稀土金属熔盐电解技术的未来发展趋势。通过研究熔盐电解技术,促进了该技术在稀土金属制造中的应用发展,并推动了熔盐电解技术在当今社会的快速发展。...

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2024-02-19

研究

基于席夫碱配体的多核稀土配合物的研究进展

稀土配位化合物在单分子磁体、磁致冷领域具有巨大的应用前景。席夫碱配体具有优良的配位能力,是构筑稀土配合物的理想配体。席夫碱配体构筑的多核稀土配合物因其优异的磁学性质引起了功能配位化学等领域众多研究者的关注。本文介绍了近年来由席夫碱配体构筑的多核稀土配位化合物在磁性方面取得的最新进展。...

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2024-02-19

研究

光增强型可充电锌-空气电池双功能催化剂研究进展

随着全球工业不断发展,对可再生能源加大投入是解决目前化石燃料消耗和环境污染严重等问题的重要举措.光增强型可充电锌-空气电池可充分地将自然界多余的太阳能转化为电能并储存,从而提高能源利用率和光电转换效率,且其供电不受天气变化等自然因素的制约.催化剂作为电极的重要组成部分,对锌-空气电池的性能发挥重要作用.首先介绍了光增强型可充电锌-空气电池的工作原理,在此基础上重点就光/电催化剂的制备方法、性能调控以及双功能特性在可充电锌-空气电池中的研究和应用等进行了概述,最后就该领域今后的研究机遇和面临的挑战进行了总结。...

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2024-02-01

研究

非贵金属双功能催化剂在锌空气电池研究进展

基于氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的锌空气电池空气阴极动力学缓慢,制约了锌空气电池的进一步发展。贵金属催化剂具有高催化活性,但成本高、稳定性差等问题限制了其进一步应用。通过开发高活性、低成本非贵金属双功能催化剂能够有效解决上述问题。本文在介绍锌空气电池的结构和性质的基础上,系统介绍了不同种类的非贵金属催化剂在锌空气电池中的研究进展,如MOF衍生的双功能催化剂、非金属双功能催化剂、过渡金属双功能催化剂等,介绍了不同种类催化剂的优缺点,并对催化剂的催化活性中心和电化学性质进行阐述。最后,进一步指出对特定催化剂金属活性位点的增加和形貌结构的调控是该领域的研究重点,并提出了锌空气电池在表征方式、性能调控和优化电池中应采取的措施。...

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2024-02-01

研究

碳基催化剂在锌空气电池中的应用研究进展

锌空气电池(ZABs)因其能量密度较大、对环境友好的特性,受到了学者的广泛研究。其空气电极是催化反应的重要场所,是整个锌空气电池的研究重点。近年来,制备高效稳定氧还原(ORR)和氧析出(OER)的电催化剂仍面临着挑战。碳基材料拥有较高的比表面积、多的表面活性位点和缺陷位点含量,是一类极具潜力的催化材料。针对碳基催化剂在锌空气电池中的应用,综述了近几年碳基催化剂的应用进展,并对未来碳基催化剂的发展进行了展望。...

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2024-02-01

研究

纺织基柔性锌离子电池的研究进展

便携式和可穿戴电子产品需求不断增长推动了柔性电池的发展,而纺织基锌离子电池因其高容量、低成本、生态友好和资源丰富等优点,逐渐成为研究热点。针对纺织基柔性锌离子电池在充放电过程中产生锌枝晶、锌电镀/剥离可逆性等问题,系统综述了近几年国内外纺织基锌离子电池在电解质、电极材料和电池性能的发展现状及最新进展,同时分析讨论了锌离子电池的组装结构,并对纺织基锌离子电池未来的挑战及发展方向进行了总结展望,指出未来纺织基柔性锌离子电池的主要发展方向应聚焦于提高在各种外力作用下(弯曲、挤压等)的电化学性能稳定性以及实现连续化生产。...

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2024-02-01

研究

水系锌离子电池电解液添加剂的研究进展

水系锌离子电池具有比容量高、安全性高和经济性好的特点,是最具潜力的新一代电化学储能装置之一.然而,直接利用锌箔作为负极存在严重的锌枝晶和副反应等问题.近年来,大部分研究主要聚焦于通过电解液添加剂来抑制枝晶的生长和减少副反应的发生,以此获得高性能的水系锌离子电池.首先,介绍了水系锌离子电池概况;然后,系统总结了电解液添加剂抑制枝晶生长和副反应的机理;最后,对电解液添加剂策略在水系锌离子电池中的进一步发展提出了建议。...

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2024-01-30

研究

可充放锌空电池用过渡金属氧化物双功能催化剂研究进展

近年来,可充放锌-空气二次电池因其高理论比能密度、高安全性、环境友好、低成本等优点,引起了广泛的关注,被认为是未来电网和电动汽车供电的可行选择之一.锌空电池中,氧还原反应和析氧反应催化剂的活性和稳定性对电池的能量密度、功率密度和寿命有重要影响,因此,开发高效、稳定的氧还原/析氧反应双功能催化剂已经成为一个重要研究方向.本文介绍了不同种类过渡金属氧化物催化剂的活性来源及其在锌空电池能量密度、充/放电电压、循环寿命等方面的表现,总结了当下研究现状中提高催化性能的策略和方法。...

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2024-01-30

研究

钼及钼合金表面高温防护涂层的研究进展

系统总结了国内外关于钼及钼合金表面高温防护涂层的最新研究成果,分析了钼在不同温度区间的氧化特征,并基于涂层组织结构稳定性、涂层缺陷、涂层与基体界面结合强度、界面物理和化学相容性、氧扩散等多方面,概述了钼及钼合金表面高温防护涂层的性能要求。归纳了现阶段应用于钼及钼合金表面的高温防护涂层体系,主要包括单一硅化物涂层、改性的硅化物涂层、硅化物基梯度复合涂层、铝化物涂层、耐热合金涂层和氧化物涂层,重点讨论了涂层的成分和结构对其抗高温氧化性能的影响。同时,对比介绍了钼及钼合金表面高温防护涂层常用的制备方法,主要包括料浆烧结法、包埋渗法、等离子喷涂法、熔盐法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。最后,对钼及钼合金表面高温防护涂层现阶段存在的问题及未来发展方向进行了展望。...

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2024-01-26

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