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全固体リチウム電池用MOF/ポリ(エチレンオキサイド)複合高分子電解質 リャン・フェンチン、ウェン・ジャオイン 1. エネルギー変換用材料の CAS キー研究所、上海陶磁器研究所、中国科学院、上海 200050、中国 2. 中国科学院大学材料科学およびオプトエレクトロニクス工学センター、北京 100049、中国 概要 高い柔軟性と加工性を備えた固体高分子電解質 (SPE) により、さまざまな形状の漏れのない固体電池の製造が可能になります。ただし、SPE は通常、イオン伝導率が低く、リチウム金属アノードとの安定性が低いという問題があります。ここでは、ナノサイズの有機金属フレームワーク (MOF) 材料 (UiO-66) をポリ(エチレンオキシド) (PEO) ポリマー電解質のフィラーとして提案します。UiO-66 と PEO 鎖の酸素との配位、および UiO-66 とリチウム塩との相互作用に...
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リチウム硫黄電池の S@pPAN 正極用フレキシブルバインダー - パート 1 リー・ティンティン、チャン・ヤン、チェン・ジアハン、ミン・ユーリン、ワン・ジウリン。 リチウム硫黄電池のS@pPAN正極用フレキシブルバインダーです。 無機材料ジャーナル、2022、37(2): 182-188 DOI:10.15541/jim20210303 要約 Li-S電池の正極材料として硫化熱分解ポリ（アクリロニトリル）（S@pPAN）複合材料を使用することで、多硫化物を溶解することなく固体-固体変換反応機構を実現します。ただし、その表面および界面の特性は電気化学的性能に大きく影響し、電気化学サイクル中に明らかな体積変化も発生します。この研究では、単層カーボンナノチューブ（SWCNT）とカルボキシメチルセルロースナトリウム（CMC）をS@pPAN正極のバインダーとして使用し、S@pPANの表面を制御し、...
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リチウム硫黄電池 S@pPAN 正極用フレキシブルバインダー - パート 2 リー・ティンティン、チャン・ヤン、チェン・ジアハン、ミン・ユーリン、ワン・ジウリン。 リチウム硫黄電池のS@pPAN正極用フレキシブルバインダーです。 無機材料ジャーナル、2022、37(2): 182-188 DOI:10.15541/jim20210303 物性 特性評価 S@pPAN に存在する硫黄の形態 材料はXRDによって調査されました。複合材料では、挿入された硫黄により、 分子レベルであっても、サイズが10ナノメートル未満の小さな粒子であること レベル、非晶質複合材料を形成します。 2θ=25.2°での特徴的なピーク 図 1 は黒鉛化結晶面 (002) に対応しており、 複合材料の硫黄回折ピーク。これは、硫黄が S@pPAN では非晶質。 図 1 XRD S@pPANのパターン 引張強度試験はSCM...
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リチウム硫黄電池の正極用硫黄ホストとしてのコバルトドープ中空炭素フレームワーク - パート 1 ジン・ガオヤオ、何・ハイチュアン、ウー・ジエ、張夢源、李雅娟、劉友年 中南大学化学・化学工学部、マイクロ＆ナノ材料界面科学の湖南省重点実験室、中国長沙市410083 要約 リチウム硫黄電池は、エネルギー貯蔵用のコスト効率が高く、エネルギー密度の高い次世代システムであると考えられています。しかし、活物質の低い導電率、シャトル効果、酸化還元反応速度の遅さにより、深刻な容量低下とレート性能の低下が生じます。ここでは、コバルトナノ粒子が埋め込まれたクエン酸ナトリウム由来の三次元中空炭素骨格が、硫黄陰極のホストとして設計されています。導入されたコバルトナノ粒子は、多硫化物を効果的に吸着し、変換反応の速度論を強化し、サイクル性能とレート性能をさらに向上させることができます。得られた正極は、0.5C で 12...
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リチウムイオン 円筒形電池は、その特性により多くの電子機器で広く使用されています。 高いエネルギー密度と長いサイクル寿命。この記事では、 円筒形リチウムイオン電池の製造プロセスを詳しく説明します。 １． リチウムイオン電池M材料準備 最初の一歩 製造プロセスは原材料の準備です。原材料 リチウムイオン電池に使用される材料には、正極材料、負極材料、 電解液とセパレーター。これらの材料は高純度でなければなりません。 バッテリーの品質 正極材料 通常、リン酸鉄リチウム（LFP）、マンガン酸ニッケルコバルトリチウムで作られています。 (NCM)、コバルト酸リチウム (LCO)、マンガン酸化リチウム (LMO)、またはリチウム ニッケルコバルトアルミニウム酸化物（NCA）。アノード材料は通常、次のものでできています。 電解質はリチウム塩と溶媒で構成されています。の セパレータは通常、ポリエチレンまたは...
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デュアルリチウム塩ゲル 複合電解質:リチウム金属電池yにおける調製と応用 郭玉祥、黄 李強、王剛、王紅志。 デュアルリチウム塩ゲル複合体 電解質: リチウム金属電池の調製と応用。 ジャーナル 無機材料、2023、38(7): 785-792 DOI:10.15541/jim20220761 要約 金属リチウムは、高エネルギー密度のリチウムイオンにとって理想的な負極の 1 つです。 高い理論比容量、低い還元電位によるバッテリー 豊富な埋蔵量も。ただし、Li アノードの用途には次のような問題があります。 従来の有機液体電解質とは重大な相溶性がありません。ここで、 金属Liとの相溶性が良好なゲル複合電解質(GCE) アノードはその場重合によって構築されました。ダブル 電解質に導入されたリチウム塩システムは、 ポリマー成分。電解質の電気化学ウィンドウを広げます。 市販の電解液の3.92Vに比べ5....
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最近の進捗状況 硫化物系全固体リチウム電池用負極 →パート 1 リチウム金属負極 著者: JIA Linan、DU Yibo、GUO Bangjun、ZHANG Xi １．学校 上海交通大学機械工学科、上海 200241、中国 ２．上海 伊利新エネルギー技術有限公司、上海 201306、中国 要約 全固体リチウム電池 (ASSLB) はより高いエネルギー密度を示す 現在主流の液体リチウム電池よりも安全性が高い 次世代エネルギー貯蔵デバイスの研究の方向性。と比較して 他の固体電解質、硫化物固体電解質 (SSE) には、 超高イオン伝導率、低硬度、容易な特性 加工性と良好な界面接触は、最も有望な要素の 1 つです。 全固体電池実現への道筋。ただし、いくつかあります。 アノードと SSE の間の界面の問題により、用途が制限されます。 界面副反応、剛性接触不良、リチウムデンドライトなど。これ この...
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前回の記事の続き 最近の進捗状況 硫化物系全固体リチウム電池用負極 ââ パート 2 その他 陽極 著者: JIA Linan、DU Yibo、GUO Bangjun、ZHANG Xi １．学校 上海交通大学機械工学科、上海、200241、中国 2．上海 伊利新エネルギー技術有限公司、上海 201306、中国 リチウム合金負極 界面副反応が激しいため、 純粋なリチウムをそのまま硫化物固体電解質に利用することは困難です。 短期的には、リチウム合金材料がより魅力的な選択肢となります。 金属リチウム負極と比較して、リチウム合金負極は性能を向上させることができます。 界面濡れ性、界面副反応の発生を抑制、 固体電解質の化学的および機械的安定性を向上させる 界面を保護し、リチウム樹枝状結晶の成長による短絡を回避します。で 同時に、液体リチウムイオン電池と比較して、合金アノードは 全固体電池のエネルギー...
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最近の進捗状況 リチウム硫黄電池におけるホウ素系材料 著者: リー・ガオラン、リー 紅陽、曾海波 MIIT主要研究室 ナノオプトエレクトロニクス研究所 先端ディスプレイ材料・デバイス 南京大学材料科学工学部材料 科学技術、南京 210094 要約 リチウム硫黄（Li-S）電池は再生可能 次世代の電気化学エネルギーの開発における重要な役割 高エネルギー密度と低コストによる蓄電技術。しかし、彼らの 実用化は依然として反応速度の遅さと低さによって妨げられています。 変換反応の可逆性が比較的低いことに寄与します。 実用容量、クーロン非効率、およびサイクル不安定性。この中で 導電性、吸着性、触媒性の機能を合理的に設計 材料は硫黄を安定化および促進するための重要な経路を示します 電気化学。独特の原子および電子構造の恩恵を受ける ホウ素、ホウ素ベースの材料は、多様かつ調整可能な物理的特性を示します。 化...
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１．リン酸鉄マンガンリチウムとは リチウム リン酸鉄マンガンは、リチウムをドープして形成された新しい正極材料です 一定量のマンガン元素を含むリン酸鉄。イオン以来 マンガン元素と鉄元素の半径と一部の化学的性質は類似しています。 リン酸マンガン鉄リチウムとリン酸鉄リチウムは類似しています。 構造があり、両方ともオリビン構造を持っています。エネルギーの観点から見ると 密度、リン酸鉄マンガンリチウムは鉄リチウムより優れています リン酸塩であるため、「鉄リチウムの改良版」とみなされます。 リン酸塩」。 リチウム リン酸鉄マンガンは、エネルギー密度のボトルネックを突破することができます。 リン酸鉄リチウム。現在、鉄リチウムの最大エネルギー密度は、 リン酸塩は161～164Wh/kg程度で安定しています。リン酸塩系材料として より高いエネルギー密度を備えたリン酸鉄マンガンリチウムの応用 リン酸鉄リチウム...
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これ この記事では、ゼロ電圧の原因を分析しています。ゼロという現象に着目 電極バリによるバッテリー電圧の上昇。原因を特定することで、 短絡の問題を正確に解決し、より良いものにすることを目指しています。 製造中に電極バリを制御することの重要性を理解しています。 実験 １．バッテリーの準備 この実験ではリチウムを使用します 正極活物質としてマンガン酸ニッケルコバルト材料 (NCM111) を使用します。ミックス 正極活物質、SP カーボンブラック、PVDF バインダー、および NMP 溶媒 質量比６６：２：２：３０のスラリーを作製する。スラリーは15μmの厚さでコーティングされます カーボンコートアルミ箔で片面の塗布量は270g/m2です。 正極を温度 (120±3)°C のオーブンに入れて乾燥させます。 24時間かけてカレンダー加工を行い、 電極の圧縮密度は 3.28g/cm3。負極活物質に...
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レーザークリーニングの原理は、 エネルギー密度が高く、方向を制御できるレーザー光の特性 そして強力な収束能力。レーザーは次のような汚染物質と相互作用します。 油汚れ、錆び、ほこりの残留物、コーティング、酸化層またはフィルム層 ワークベースに取り付けられ、ワークベースから分離されます。 瞬間的な熱膨張、溶融、ガスの揮発などの形態。 レーザー洗浄プロセス全体は複雑で、大きく分けて次のようになります。 レーザー蒸発分解、レーザー切断、熱膨張 汚染粒子、基板表面の振動、汚染物質の剥離。 現在、レーザーアブレーションによる洗浄方法、液体膜を利用した洗浄方法などがあります。 レーザー洗浄法、レーザー衝撃波洗浄法など、安定した洗浄が可能です。 金属などのさまざまな通常の基板表面を効果的に洗浄します。 合金、ガラス、およびさまざまな複合材料。 項目を比較 レーザー洗浄 化学洗浄 機械研削 洗浄方法 非接触...
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リチウムイオン電池の巻き取りプロセスは、プラス極を巻き取ることです。 電極シート、負極シート、セパレータを一体化 巻線機の巻針機構。隣接するプラスと 負極シートはショートを防ぐためにセパレーターで隔離されています 回路。巻き取った後、ゼリーロールを終端テープで固定します。 拡散を防ぎ、次の工程へ流します。最も このプロセスで重要なことは、物理的な接触がないことを確認することです 正極と負極の間が短絡し、 負極シートは正極シートを完全に覆うことができます。 水平方向と垂直方向の両方。 大量の実験データが示しているのは、 ゼリーロールの品質は電気化学に大きな影響を与えます。 最終的に完成したバッテリーの性能と安全性能。に基づく これで、ワインディングにおけるいくつかの重要な焦点と注意事項を整理しました。 リチウムイオン電池の製造工程を経て「リチウムイオン電池」が誕生 巻取り工程ガイド』を参照し...
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面密度 - 1/4mg/cm2 - 4面密度とは、単位面積あたりの質量を指します。 この場合は（単位面積当たりの質量） ボリュームを無視した領域)。 圧縮密度 - 1/4g/cm3 -11圧縮密度は、単位体積に含まれる質量を示し、 これは材料自体の特性と大きく関係しています。 厚さ 材料と箔の合計の厚さは通常ミクロンで表されます。 (μm)。 面密度 ï=g/cm3= 圧縮密度 =mg/cm2=/ 厚さ ==μm= リチウムイオン電池のポイント面密度 デザイン: 一般的に、デザインするときは、 バッテリーは容量が決まっています。このときのレイヤー数と 面密度は、材料のグラム容量と 活性物質の割合。 たとえば、 電池の両面密度が 30 mg/cm 46 2 47 であることを決定し、 圧縮密度は 2.5 g/cm3、その厚さを計算できます。 厚さ = 面密度 / 圧縮密度 = 30mg.cm...
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露点とは、水分が凝結する温度です。空気中の水蒸気量が変化せず、気圧が一定に保たれた場合、空気が飽和状態まで冷却される温度を露点温度 (Td) または略して露点といいます。水蒸気と水が平衡に達する温度としても理解できます。実際の温度 (t) と露点温度 (Td) の差は、空気が飽和にどの程度近づいているかを示します。 t=Td の場合、空気は不飽和、t=Td の場合、飽和、t=td の場合、過飽和になります。 相対 サイズ 水 空気中の蒸気含有量 アンビエント 温度 露点温度 不飽和 アンビエント 温度 = 露点温度 飽和 アンビエント 温度 < 露点温度 過飽和 リチウムイオン電池には非常に厳しい基準があります。 主に製造プロセスにおける環境湿度に関する要件 水分制御や粗大化制御が失われると重大な影響が生じるため、 電解質への悪影響。電解質はイオンの運び手です リチウムイオン電池でのトラン...
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充放電過程中 バッテリーの充電深度と放電深度が変化すると、電圧も変化します。 常に変化しています。水平座標と電圧として容量を使用する場合 垂直座標として、単純な充放電曲線を取得できます。 これには、バッテリーの電気的性能に関する多くの手がかりが含まれています。これら 時間、容量、SOC、 充電や放電に関わる電圧などを座標として電荷といいます。 そして放電曲線。ここでは、一般的な充電曲線と放電曲線をいくつか示します。 時間-電流/電圧曲線 →定電流 定電流充電時と 放電中、電流は一定、バッテリー端子の変化 電圧も同時に収集され、電圧の検出によく使用されます。 バッテリーの放電特性。放電プロセス中に、 放電電流は変化せず、バッテリー電圧は低下し、 放電電力も減少し続けます。サンプル曲線を次の図に示します。 以下の図。 …定電流・定電圧 (充電中) 定電流充電と比べて、 定電流定電圧充電には定電...
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改善 リチウムイオン電池の初期クーロン効率は複雑であり、 エネルギー利用と直接関係する重要なトピックです。 バッテリーの全体的なパフォーマンス。以下は詳細な分析です リチウムイオン電池の一次クーロン効率に影響を与える要因 多角的な視点から解決策を提案します。 1.第一クーロン効率に影響を与える要因 リチウムイオン電池 -1-陽極材料 特徴 â 比表面積: 大きいほど 黒鉛陽極の比表面積 電極を形成するほど、固体電解質を形成するためにより多くのリチウムイオンが必要になります。 界面膜（SEI 膜）が減少し、一次クーロン効率が低下します。 材料の種類: シリコンベースですが アノード電極材料はリチウム貯蔵容量が高く、その容量が大きい 体積の変化は SEI フィルムの不安定性を容易に引き起こし、その結果、 最初のクーロン効率。 2 電解質 構成 â 溶媒の種類: 溶媒の種類 電解質はSEIの形成...
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電池生産の重要な設備である電池の校正精度 リチウム電池コーティング機のコーティングヘッドは、バッテリーに直接影響を与えます。 コーティングの品質に影響を与えるため、バッテリーの性能と寿命に影響します。これ この記事では、リチウム電池のコーティングの校正方法を分析します。 機械のダイヘッドを基本キャリブレーション、位置決めの 3 つのレベルから詳細に説明します。 特定のデータと組み合わせたキャリブレーションと精密キャリブレーション。 基本的な校正 基本的なキャリブレーションは、コーターを開始する前の重要なステップです。それ コーターの調整によりコーターの正常な動作を確保することを目的としています。 速度、圧力、流量などのパラメータを事前に決定します。 考えられる問題 ステップとデータ ダイヘッドの取り付け: コーティングヘッドをコーティング機に置き、 しっかりと取り付けられていることを確認し...
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最近、 化学工学部の張強教授のチーム 清華大学がバルク/表面界面に関する研究結果を発表 リチウムに富むマンガン系正極材料の構造設計 全固体金属リチウム電池。彼らは現場のバルク/表面を提案しました。 界面構造制御戦略を確立し、高速かつ安定なLi+/e-経路を構築し、リチウムリッチの実用化を推進 全固体リチウム電池のマンガンベースの正極材料。 電池は 現代のエネルギー分野で重要な役割を果たし、さまざまな分野で大きな成功を収めています。 ポータブル電子機器、電気自動車、グリッドスケールのエネルギー貯蔵 アプリケーション。ただし、バッテリーのエネルギー密度を向上させると同時に、 バッテリーの安全性が鍵です。需要の急速な成長に伴い、 電池のエネルギー密度を向上させる、従来のリチウムイオン電池 従来の正極材料と有機物に依存する技術 電解質は長期サイクルで技術的なボトルネックに直面しています 安定性、広...
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現状の大型円筒の生産効率と歩留まり バッテリーの残量がまだ比較的少ないため、次のプロセスがまだ残っています 高効率の量産化の難しさ: 1) フルタブ成形：平坦度の制御が難しい 集電装置や部品への損傷を避けるための精度と強度。 ゴミ、粉塵等の発生 2) 集電板とポスト端子：難易度が高い 溶接精度管理、溶け込み管理、圧力に関する要件 制御し、誤った溶接と溶接穴の両方を避けなければなりません。 3) シール溶接: 難しいのは溶接のずれにあります。 溶接に影響を与える高速条件下での基準面 正確さ。主な問題点は、ニッケルメッキ層が作業中に剥がれ落ちることです。 溶接によりシェルが錆びる。 4) 巻き取り: 主な問題点は、タブの形状による制御不能なリスクです。 切断、巻き取り、輸送、巻き取り中に変化します。難しさ レーザー制御と精密自動化の統合制御にあります。 ダイカットと巻き取りのプロセスを組み合わ...
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