新型复合金属锂电极材料问世突破大规模商业化瓶颈

时间:2016-04-26 08:45来源:科技日报作者:西顾

点击: 次

以博士生梁正为骨干的研究小组首次提出“亲锂性”这一概念，并利用表面“亲锂化”处理的碳质主体材料成功制备出一种复合金属锂电极，该电极可大大提高锂电池性能。

由美国斯坦福大学著名材料学家崔屹与美国前能源部部长、诺贝尔物理奖得主朱棣文组成的研究团队，最近在金属锂电极的实际应用研发方面取得重大突破。以博士生梁正为骨干的研究小组首次提出“亲锂性”这一概念，并利用表面“亲锂化”处理的碳质主体材料成功制备出一种复合金属锂电极，该电极可大大提高锂电池性能。

近年来，随着便携式电子设备、电动汽车及可再生能源的迅速发展，高能量能源存储器件成为新能源新材料领域的研究热点之一。金属锂具有极高的理论比容量和理想的负极电位。以金属锂为负极的二次电池，具有高工作电压、高能量密度等优势，使得金属锂成为当今能源存储领域的首选材料。然而，现有锂离子二次电池各项指标诸如容量、循环寿命、充电速度等，均不能满足消费者日益增长的需求，因此，新型电极材料的研发成为重中之重。

新研究的复合金属锂电极在碳酸盐电解液体系的循环过程中具有较小的尺寸变化、极高的比容量和良好的循环及倍率性能，其电压曲线也相对平滑，突破了当前制约金属锂电池大规模商业化的主要问题，即金属锂与电解液的副反应，循环过程中的电极尺寸变化，以及锂枝晶的形成。前者很大程度上降低了电池的库伦效率，影响了其电化学性能；后两者则会给金属锂电池带来严重的安全隐患。

针对上述问题，该小组展开了一系列研究。经过多次尝试后，他们将目光转向了纳米技术。研究小组对材料表面特殊浸润性进行深入研究后，首次提出了“亲锂性”这一概念，并利用表面“亲锂化”处理的碳质主体材料，通过建立“亲锂”的界面材料体系，开创性地将金属锂融化之后，利用毛细作用吸入碳纤维网络的空隙中，成功制备出含有支撑框架的复合金属锂电极。

复合金属锂电极由10%体积比的碳纤维和金属锂材料组成。碳纤维网络具有良好的导电性，超高的机械强度和电化学稳定性，因此，作为金属锂的主体框架材料是绝佳选择。与之前的相关研究相比，梁正等人将金属锂融化，并依据不同材料的浸润性所提出的“亲锂”“疏锂”概念，为金属锂电极研究提供了新思路，并且对其他领域的研究具有极高的借鉴作用。

该团队这一研究成果经美国《国家科学院院刊》在线发表后，受到业内的广泛关注，多家媒体相继对其进行追踪报道，被认为是锂电池研究领域的重大突破。现这项研究成果已申请美国发明专利。

(责任编辑：admin)

文章标签：

作者：西顾，如若转载，请注明出处：http://www.cbcu.com.cn/a/zixunzhongxin/xinwenzixun/20160426/11944.html

看完这篇还不够？如果你也也是同行业需要发布您的新闻报道，请戳这里告诉我们！

免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn

猜你喜欢

新型高安全性隔膜的锂离子动力电池关键技术获突破 2月28日，科技部高新司组织专家在北京对十二五国家科技支撑计划项目锂离子动力电池用新型高安全性隔膜研究及应用示范项目进行了验收。验收专家组按照《国家科技支撑计划管理办法》和《国家科技支撑计划专项经费管理办法》等有关规定，听取了项目负责人对项目 2017-03-07 16:03	天津新动源10GWh新型固态锂电池项目落户南京高新区近日，南京高新区智能制造产业园与天津新动源科技发展有限公司签订框架合作协议，10GWh新型固态锂电池项目落户该产业园区。据介绍，新型固态锂电池是世界领先的下一代锂电池技术，与传统锂离子电池相比，大幅度提高了电池的高比容量密度、安全性,具有环保无 2017-01-22 16:23
福建新型电池产业组团发展福建省电池产业整体排名位居国内中上水平，拥有宁德新能源、福州飞毛腿、厦门华锂等一批龙头企业。近年来，它们纷纷发力新型电池领域，部分企业已达到国内先进水平或接近世界先进水平。为进一步带动福建省电池产业整体提升，2009年，在厦门大学牵头下，一个集 2016-08-08 14:48	30秒快充能跑5公里中国首列有轨电车巨无霸下线 8月1日，中国首列完全自主化全线无接触网超级电容现代有轨电车在中车株洲电力机车有限公司下线。这辆车的最大载客量达到380人，行走在马路上，真是名符其实的巨无霸。据中车株机总工程师索建国介绍，这款城市电车具有三大比较优势。一是甩掉了大辫子，全程 2016-08-02 13:55
新型电池等主导产业前4月完成产值近300亿本网消息 1-4月，我县新型电池、现代纺织、特色机电等三大主导产业完成产值299.35亿元，同比增长13.18%，继续保持两位数的增长。 2016-05-19 13:25	新型柔性电池横空出世 10股爆发在即科学家开发出新型柔性电池相关概念股可关注据科技网站消息，伊利诺伊大学（UniVersity of Illinois）的研究人员研发出一种新型电源供应方式，据说很薄，而且是柔性结构的。将大型的锂离子电池，切成一小块一小块，然后通过可伸缩电路连接起来。将很小的电 2016-05-18 16:39
提高动力电池能量密度需研发新型材料从目前看，提升动力电池能量密度的方法比较有限，除了研发新型电池以外，无外乎增加正极活性物质的重量和减少电池组配件重量两种方法。对前一种方法而言，能够直接增加电池能量，但是带来的问题也比较多，如安全性的下降和局部过热问题。后一方法效果虽然不 2016-04-21 10:26	有色金属龙头企业业绩暴减锂矿企业一枝独秀有色金属行业年报： 2015年对于有色金属行业来说，是无比困难的一年：全球大宗商品市场价格暴跌，导致以有色金属采掘为主业的国内上市公司业绩普遍大跌，亏损企业明显增多。节流思路值得2016年有色企业效仿。随着全球大宗商品价格的反弹，有色企业的今年前 2016-04-13 11:03
各类电池重金属含量分析碱性干电池不用再回收由于重金属镉与骨组织的钙类似，镉进入人体会使人患上骨痛病，另外锌锰干电池和纽扣电池会在锌电极上镀一层汞来防止电池在不使用时产生氢气而导致爆炸。所以才会有起始于20世纪70年代的废旧电池回收运动。在用无线鼠标、电动牙刷、电子手表、遥控器时攒了一 2016-02-16 13:46	新型催化剂助力燃料电池车去铂材料成本降低三成近日公布的十三五电动汽车充电设施奖励政策意见稿，燃料电池乘用和客车相比标准车的折算系数，高达30倍、50倍，表明政策对燃料电池车的力挺。据机构测算，燃料电池车的全球市场规模目前尚处于起步阶段，到2025年有望猛增至1800亿元左右，潜在市场空间较大。 2015-12-23 08:44

专题

更多

直播链接公布丨新型储能寿命模拟预测比赛决赛比拼即将拉开帷幕！

【天目湖失效会议参会名单公布】700+参会人员，200+企业，60名专

相关新闻

新型高安全性隔膜的锂离子动力电池关键技术获突破

2月28日，科技部高新司组织专家在北京对十二五国家科技支撑计划项目锂离子动力电池用新型高安全性隔膜研究及应用示范项目进行了验收。验收专家组按照《国家科技支撑计划管理办法》和《国家科技支撑计划专项经费管理办法》等有关规定，听取了项目负责人对项目

2017-03-07 16:03
天津新动源10GWh新型固态锂电池项目落户南京高新区

近日，南京高新区智能制造产业园与天津新动源科技发展有限公司签订框架合作协议，10GWh新型固态锂电池项目落户该产业园区。据介绍，新型固态锂电池是世界领先的下一代锂电池技术，与传统锂离子电池相比，大幅度提高了电池的高比容量密度、安全性,具有环保无

2017-01-22 16:23
福建新型电池产业组团发展

福建省电池产业整体排名位居国内中上水平，拥有宁德新能源、福州飞毛腿、厦门华锂等一批龙头企业。近年来，它们纷纷发力新型电池领域，部分企业已达到国内先进水平或接近世界先进水平。为进一步带动福建省电池产业整体提升，2009年，在厦门大学牵头下，一个集

2016-08-08 14:48
30秒快充能跑5公里中国首列有轨电车巨无霸下线

8月1日，中国首列完全自主化全线无接触网超级电容现代有轨电车在中车株洲电力机车有限公司下线。这辆车的最大载客量达到380人，行走在马路上，真是名符其实的巨无霸。据中车株机总工程师索建国介绍，这款城市电车具有三大比较优势。一是甩掉了大辫子，全程

2016-08-02 13:55
新型电池等主导产业前4月完成产值近300亿

本网消息 1-4月，我县新型电池、现代纺织、特色机电等三大主导产业完成产值299.35亿元，同比增长13.18%，继续保持两位数的增长。

2016-05-19 13:25
新型柔性电池横空出世 10股爆发在即

科学家开发出新型柔性电池相关概念股可关注据科技网站消息，伊利诺伊大学（UniVersity of Illinois）的研究人员研发出一种新型电源供应方式，据说很薄，而且是柔性结构的。将大型的锂离子电池，切成一小块一小块，然后通过可伸缩电路连接起来。将很小的电

2016-05-18 16:39
提高动力电池能量密度需研发新型材料

从目前看，提升动力电池能量密度的方法比较有限，除了研发新型电池以外，无外乎增加正极活性物质的重量和减少电池组配件重量两种方法。对前一种方法而言，能够直接增加电池能量，但是带来的问题也比较多，如安全性的下降和局部过热问题。后一方法效果虽然不

2016-04-21 10:26
有色金属龙头企业业绩暴减锂矿企业一枝独秀

有色金属行业年报： 2015年对于有色金属行业来说，是无比困难的一年：全球大宗商品市场价格暴跌，导致以有色金属采掘为主业的国内上市公司业绩普遍大跌，亏损企业明显增多。节流思路值得2016年有色企业效仿。随着全球大宗商品价格的反弹，有色企业的今年前

2016-04-13 11:03

本月热点

39.2GWh！国内10月动力电池装车量来了

11月10日，中国汽车动力电池产业创新联盟发布了 2023年10月动力和储能电池月度数据。 10月，我国动力电池装车量39.2GWh，同比增长28.3%，环比增长7.6%。今年10月我国动力和储能电池数据产量方面： 10月，我国动力和储能电池合计产量为77.3GWh，环比略有

2023-11-10 18:06
估值355亿元，这家电池厂商启动IPO

10月17日，中国证监会网站披露，欣旺达动力科技股份有限公司（以下简称：欣旺达动力）于10月16日在深圳证监局进行上市辅导备案，正式启动IPO进程。

2023-10-18 18:09
宁德时代又一基地投产！弗迪电池、裕能新材料等也已在该地布局

10月27日，宁德时代贵州新能源动力及储能电池生产制造基地投产仪式举行。项目投产，吹响了宁德时代全面深耕贵州的号角，将为全省新能源产业补链、延链、强链和贵安新区高质量发展注入更加强劲的动能。据了解，宁德时代贵州新能源动力及储能电池生产制造基

2023-10-27 21:36
磷酸铁锂正极材料龙头拟赴港IPO！依赖宁德时代等大客户

10月24日，据港交所披露，江苏龙蟠科技股份有限公司（以下简称：龙蟠科技）向港交所主板提交上市申请书，国泰君安国际和铠盛资本为其联席保荐人。招股书显示，龙蟠科技是世界上领先的磷酸铁锂正极材料制造商，亦是中国内地知名的车用环保精细化学品制造商。

2023-10-25 17:57
两巨头第三季度业绩大PK：宁王赚104.28亿，比亚迪或超百亿

10月19日晚间，宁德时代披露三季度报告，公司第三季度实现营业收入1054.31亿元，同比增长8.28%；归母净利润104.28亿元，同比增长10.66%。前三季度实现营业收入2946.77亿元，同比增长40.10%；归母净利润311.45亿元，同比增长77.05%。宁德时代发布的投资者

2023-10-20 17:35
再投超170亿！国轩高科大手笔进军美国背后

10月25日晚间，国轩高科发布公告，拟在美国密歇根州建设电池正负极材料项目，计划总投资额达23.64亿美元(约合173.03亿元人民币)，并委托公司全资子公司美国国轩与密歇根州政府及其他第三方合作伙伴签署相关协议。

2023-10-26 18:02
日本领跑固态电池，其他国家奋力追赶！

在火热的固态电池赛道，日本走在了其他国家的前头。那么，各国目前固态电池发展现状如何？其他国家又将怎样追赶日本？固态电池何时才能产业化？

2023-10-30 18:06
碳酸锂价格强势反弹，未来能否持续？

近期，锂电池核心原材料电池级碳酸锂价格迎来上涨。据上海有色网最新报价显示，10月17日，碳酸锂（99.5% 电池级/国产）报17.3万元/吨，近5日累计涨4120.0元。

2023-10-17 17:29

欢迎投稿

联系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话：010-56284224

在线投稿

新型复合金属锂电极材料问世 突破大规模商业化瓶颈

新型复合金属锂电极材料问世突破大规模商业化瓶颈