毛片大全-91久久久久久久-麻豆影音-91视频免费播放-一本色道久久综合亚洲精品按摩-日本中文在线观看-国产三级影院-国产特级毛片aaaaaa-日韩一卡二卡三卡-夜夜嗨av禁果av粉嫩av懂色av-亚洲精品456-国产日韩成人-日韩性生交大片免费看-日韩欧美有码-老头糟蹋新婚少妇系列小说

研究人員開發出了一種可在零下60攝氏度反復充電的鋰金屬電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年11月06日  

加州大學圣迭戈分校的納米工程師們發現了在超低溫下性能良好的鋰金屬電池的新原理;主要是電解質對鋰離子的吸附越弱越好。通過使用這種弱結合電解質,研究人員開發出了一種可在零下60攝氏度反復充電的鋰金屬電池,這在該領域尚屬首次。


研究人員將他們的研究成果發表在2月25日的《自然能源》雜志上。


在測試中,概念驗證電池在-40和-60攝氏度的50次循環中分別保留了84%和76%的容量。研究人員說,這樣的表現是前所未有的。


其他用于低溫下使用的鋰電池可以在低溫下放電,但充電時需要加熱。這意味著必須帶上額外的加熱器,以便在外太空和深海探索等應用中使用這些電池。另一方面,新電池,可在超低溫下充放電。


這項工作是由加州大學圣地亞哥分校納米工程教授劉平、陳錚和托德·帕斯卡共同完成的,他們提出了一種在超低溫下提高鋰金屬電池性能的新方法。到目前為止,許多努力都集中在選擇不會那么容易凍結的電解質,并能保持鋰離子在電極之間快速移動。在這項研究中,加州大學圣地亞哥分校的研究人員發現,關鍵不在于電解質移動離子的速度有多快,而在于電解質釋放離子并將其沉積在陽極上的容易程度。


“我們發現,鋰離子和電解質之間的綁定和結構,離子的電解質,意味著生死這些電池在低溫下,”第一作者約翰Holoubek說,加州大學圣地亞哥分校的納米工程博士生雅各布斯工程學院。


研究人員通過比較兩種電解質的電池性能得出了這些發現:一種是與鋰離子結合較弱的電解質,另一種是與鋰離子結合較強的電解質。具有弱結合電解質的鋰金屬電池在-60攝氏度下整體性能更好;在50次循環后,它仍然運行強勁。相比之下,具有強結合電解質的細胞在兩個周期后就停止工作了。


在細胞循環后,研究人員將它們分開,比較陽極上的鋰金屬沉積。分歧也很明顯。電解質結合較弱的細胞沉積光滑均勻,而電解質結合較強的細胞沉積塊狀針狀。


細節問題


研究人員說,電池性能的差異都可以歸結為納米級的相互作用。“鋰離子如何在原子水平上與電解質相互作用,不僅能夠在非常、非常低的溫度下持續循環,而且還可以防止枝晶的形成,”陳說。


為了理解其中的原因,研究小組利用計算模擬和光譜分析詳細研究了這些相互作用。在一種被稱為乙醚(DEE)的電解質中,研究人員觀察到由鋰離子組成的分子結構與周圍的電解質分子弱結合。在另一種被稱為DOL/DME的電解質中,研究人員觀察到離子和電解質分子之間的強結合結構。


研究人員說,這些結構和結合強度非常重要,因為它們最終決定了鋰在低溫下如何沉積在陽極表面。Holoubek解釋說,在像DEE電解質中觀察到的那種弱束縛結構中,鋰離子可以很容易地離開電解質,所以不需要太多能量就能讓它們沉積在陽極表面的任何地方。這就是沉積物在DEE中平滑均勻的原因。但是在強束縛結構中,比如DOL/DME,需要更多的能量才能將鋰離子從電解質中拉出來。因此,鋰會傾向于沉積在陽極表面有極強電場的地方——任何有尖端的地方。鋰會繼續堆積在尖端直到電池短路。這就是為什么DOL/DME中的沉積物呈塊狀和樹枝狀。


“找出鋰形成的不同類型的分子和原子結構,以及鋰如何與特定的原子協調——這些細節很重要,”Pascal說,他指導了這項計算研究。“通過從根本上理解這些系統是如何結合在一起的,我們可以為下一代能源存儲系統提出各種新的設計原則。這項工作展示了納米工程的力量,通過弄清楚小尺度上發生了什么,可以在大尺度上設計設備。”


兼容的陰極


這些基本的見解使該團隊能夠設計出與電解質和陽極兼容的陰極,以實現低溫性能。這是一種以硫為基礎的陰極,其材料成本低,儲量豐富,對環境無害,不使用昂貴的過渡金屬。


“這項工作的意義是雙重的,”劉說,他的實驗室設計了這種陰極,并在DEE中優化了這種陰極在正常條件下的循環性能。從科學的角度來說,它提出了與傳統觀點相反的見解。從技術上講,這是第一種可充電的鋰金屬電池,它可以在-60攝氏度完全運行的情況下提供有意義的能量密度。這兩個方面為超低溫電池提供了一個完整的解決方案。”


相關產品

主站蜘蛛池模板: 人人舔人人 | 免费香蕉视频 | 9l视频自拍蝌蚪9l视频成人 | 少妇高潮视频 | 中日精品一色哟哟 | 亚洲va中文字幕 | 爱的色放在线 | 人人综合网 | 双性人bbww欧美双性 | 性欧美videos另类艳妇3d | 亚洲欧美成人网 | 在线观看免费高清视频 | 欧日韩在线视频 | 久久av一区二区三区亚洲 | 99视频热 | 美国黄色一级视频 | 在线观看亚洲国产 | 一级黄色av | www.av成人 | 欧美3p视频| 97色伦影院 | 美日韩黄色 | 天天干夜夜做 | 小镇姑娘国语版在线观看免费 | 超碰997 | 成年人黄网站 | 男女av在线| 我我色综合 | 伊人久久久久久久久久久久久 | 国产精品美女一区 | 国产做a视频 | 青青超碰| 国产午夜电影在线观看 | 国产精品视频一二区 | 日韩一区二区三区在线播放 | 亚洲美女网站 | 精品久久无码视频 | 日韩美女中文字幕 | 久久人人爽人人 | 三级无遮挡 | 美女亚洲一区 | 欧美男同又粗又长又大 | 亚洲色图欧美色 | 福利二区视频 | 国产一区二区三区在线免费观看 | 久久精品国产清自在天天线 | 日韩三级免费观看 | 国产一区黄 | 亚洲视频你懂的 | 一本色道久久综合精品婷婷 | 国产破处在线 | 日韩欧美福利视频 | 欧美性xxxxx极品娇小 | 爽爽窝窝午夜精品一区二区 | 欧美日韩性生活视频 | 天天狠狠操 | www.sesehu.com| 在线永久看片免费的视频 | 干b视频在线观看 | 男人和女人做爽爽视频 | 清冷学长被爆c躁到高潮失禁 | 高清不卡视频 | 午夜窝窝 | 又黄又色又爽 | 国产女人高潮时对白 | 女女调教被c哭捆绑喷水百合 | 极品销魂美女一区二区 | 亚洲国产精品免费 | 婷婷综合在线观看 | 欧美日韩视频在线播放 | 欧美aaa级| 成人午夜在线观看 | 亚洲精品视频免费观看 | 久久精品国产99国产精品 | 一卡二卡在线视频 | 成人a级片| 国产主播喷水 | www.香蕉视频.com | 久久久视频在线 | 国产毛片电影 | 日日夜夜一区二区 | 日本学生初尝黑人巨免费视频 | 在线免费黄色片 | xxxx日韩 | 激情内射人妻1区2区3区 | 成片免费观看视频大全 | 日本美女动态图 | 水果视频污 | 久久逼逼 | 日韩免费中文字幕 | 成人黄色a | 韩国理论午夜 | 91色站| 欧美成人片在线观看 | 中文字幕一区二区三区人妻不卡 | 大尺度摸揉捏胸床戏视频 | 九九热中文字幕 | 色偷偷人人澡人人爽人人模 | 色999日韩|