现有的以石墨为负极的锂离子电池能量密度逐渐接近其理论极限.基于合金化反应机制的高容量含锂负极材料LixMy(M为能够和锂发生合金化反应的元素)是一类新兴的负极材料,具有数倍于石墨的储锂比容量,且可以为电池提供活性锂源.这些特性使其能够与高容量无锂正极材料(如S,O2,FeF3和V2O5等)相匹配,构建下一代高比能锂离子电池新体系.本文综述了近年来高容量合金基含锂负极材料(如LixSi,LixSn,Li3P和LixAl基系列材料)的研究进展,分析了所面临的挑战,概述了材料的合成与电极的制备方法,并介绍了它们在常规锂离子电池、锂离子-硫电池及锂离子-空气电池等多个全电池体系中的应用实例,提出并举证了其电化学性能优化与调控的策略,最后展望了未来的研究方向....
对高比能量锂离子电池需求的不断增加激发了锂金属负极的应用研究。锂金属具有高放电比容量(3860 mAh·g−1),低电极电位(−3.04 V),是锂离子电池的理想负极材料。然而,锂金属在循环过程中会形成不稳定的固态电解质(SEI)膜,而且会生成枝晶,枝晶的生长会引发电池短路等安全问题,极大地阻碍了其应用。理想的SEI膜应具有良好的锂离子传导性、表面电子绝缘性和机械强度,可调控锂离子在表面均匀沉积,促进离子传输,抑制枝晶生长,因此构筑功能化SEI膜是解决锂金属负极所面临挑战的一项有效策略。本综述以锂金属枝晶形成和生长的机理为出发点,分析总结SEI膜的构建策略、不同组成SEI膜的结构和功能特性及其对锂金属负极性能的影响,并对锂金属实用化面临的挑战及未来发展方向进行了展望。...
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随着化石能源的消耗,新型清洁能源的开发迫在眉睫。氢能源因其燃烧性能好,且产物为水、无污染而备受关注。目前,氨硼烷(AB,NH3BH3)作为一种固体储氢材料已经引起了广泛的研究兴趣。氨硼烷分子量较轻,理论储氢密度高达19.6 wt%,其水解产氢反应条件温和、速率可控,且气体产物仅为氢气,因此氨硼烷作为一种质轻、无毒、环保的固体储氢材料具有非常好的应用前景。本文主要分析了目前几种常见的不同结构催化剂对于AB水解产氢效果的影响,最后对AB催化产氢研究方向进行了展望,以期为提高AB催化产氢效率提供借鉴。...
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