新款三氟化铁阴极材料或使锂电池能量密度翻三倍

发布者:心若清泉最新更新时间:2018-06-20 来源: 盖世汽车关键字:三氟化铁  阴极材料  锂电池  能量密度 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

据外媒报道,美国马里兰大学(University of Maryland, UMD)、美国能源部国立布鲁克哈文实验室(Brookhaven National Laboratory)及美国陆军研究实验室(US Army Research Lab)研发并研究了新款阴极材料——一款经过改动设计的三氟化铁(iron trifluoride,FeF3),该材质或将使锂离子电池电极的能量密度翻三倍。

该材料通常被用于锂离子电池中,这主要得益于插层化学(intercalation chemistry)方法。然而,像三氟化铁这类复合物通常会通过更为复杂的转化反应(conversion reaction)传输多个电子。

尽管FeF3的电势可提升阴极的容量,该复合物在锂离子电池中的历史表现并不算好,因为转化反应存在三大类问题:能效低(滞后现象,hysteresis)、反应速率低、副反应(side reactions)或导致锂电池使用寿命缩短。

为克服这类技术挑战,研究团队利用化学品置换(chemical substitution)工艺向FeF3纳米棒(nanorods)加入了钴院子及氧原子,使得科研人员能操控反应途径(reaction pathway)并实现可逆反应。

首先,研究人员在功能性奈米材料研究中心(Center for Functional Nanomaterials,CFN)采用透射电子显微镜术(transmission electron microscopy,TEM)观察FeF3的纳米棒,其分辨率高达0.1纳米。

随后,研究人员利用国家同步幅射光源II(NSLS-II)的X射线粉晶衍射(X-ray Powder Diffraction,XPD)光束线,使超亮X射线穿过阴极材料,然后对离散的光加以分析,研究人员或能视觉呈现该材料结构的其它信息。

为评估该款阴极材料的功能性,将CFN与NSLS-II高度先进的图像及显微技术相结合成为了其中的关键。

美国马里兰大学的研究人员表示,该研究策略或能应用到其他高能量转换材料中,未来的研究也可以采用该方法改进其它的电池系统。(本文图片选自greencarcongress.com)


关键字:三氟化铁  阴极材料  锂电池  能量密度 引用地址:新款三氟化铁阴极材料或使锂电池能量密度翻三倍

上一篇:国标委发布《锂离子电池用聚烯烃隔膜》等五项新能源汽车领域国标
下一篇:日本押宝全固态电池 23家企业联合研发

推荐阅读最新更新时间:2024-07-25 20:10

电动汽车续航增至967公里! Nikola新电池能量密度超特斯拉2倍
据外媒报道,Nikola公司推出了一款创纪录的电池技术,该电池的能量密度在材料级别上可达1100 wh/kg ,在量产级别上可达500 wh/kg。相比之下, 电动汽车 制造商特斯拉的电池的能量密度约为250 wh/kg。此外,Nikola的电池芯原型是首款去除粘合剂材料和集电器的电池芯,能够存储更多能量。而且,该电池有望通过钉刺标准,从而减少潜在的车辆火灾事故。 (图片来源:Nikola) 该种电池技术可将目前电动乘用车的续航里程从300英里(约合483公里)增加到600英里(约合967公里),而电池的尺寸和重量都几乎没有增加,可用于现有车辆,在2000次以上的充放电循环后,该电池的性能还在可接受的范围内。 此外,
[汽车电子]
电动汽车续航增至967公里! Nikola新电池<font color='red'>能量</font><font color='red'>密度</font>超特斯拉2倍
三元电池能否与磷酸铁锂电池“一争雌雄”
全球汽车电动化的趋势不可阻挡,且发展方向已经清晰明朗。受此影响,上游材料业的竞争也风起云涌,近期包括洛阳钼业、赣锋锂业、格林美,以及 特斯拉 都大手笔在全球“扫货”。 12月13日,洛阳钼业发布公告称,公司与自由港公司(FCX)达成股份购买协议,以5.5亿美元(约合人民币36亿元)总价收购后者在刚果民主共和国[下称“刚果(金)”]的Kisanfu铜钴矿中95%的间接权益。据悉,Kisanfu铜钴矿是目前世界上已探明规模最大、品位最高的未开发铜钴矿项目之一,钴金属含量约310万吨。 12月12日,印尼政府在一份声明中表示,特斯拉将于下月派代表团前往印尼,商讨其针对 电动车 供应链的投资机会。特斯拉CEO马斯克表示,只要(印尼
[汽车电子]
三元电池能否与磷酸铁<font color='red'>锂电池</font>“一争雌雄”
中国研制出5分钟充满的锂电池,技术全球领先,目前已开始试用
新能源汽车的充电和续航问题一直是车主的一大心病,很多车主可能都有过在充电桩旁无所事事的经历,尤其是冬夏两季,在室外等充电的这段时间往往会变得异常难熬。因此,汽车电池的快充技术也就成了近年来各方研究的重点。 近日,在2021中关村论坛上,北京低碳清洁能源研究院院长卫昶表示,该院研究人员已经自主研发了一款新型快充锂电池,能够在5分钟内充满电。 据悉,目前该电池正在两轮电动车上试用,未来也将运用到新能源汽车上。 近两年来,我国新能源汽车发展迅速,在电池领域也有了世界领先的技术。 此前,同样来自中国的广汽埃安对外发布了超倍速电池技术,将电池的充电倍率提升到了6倍,只需充电5分钟即可实现200公里的续航。与此同时,广汽
[汽车电子]
中国研制出5分钟充满的<font color='red'>锂电池</font>,技术全球领先,目前已开始试用
技术小贴士:行业人士教你辨别真假锂电池的方法
目前,手机是人们必不可少的工具,更新换代更是很快。而手机 电池 的使用寿命是有限的,所以有时候手机还好好的,但电池已经很不经用了,这个时候,买一块新的手机电池就成为必须的了。作为一个手机用户,面对市场上泛滥成灾的假冒伪劣电池该如何选择呢?下面就教你几招,希望能帮助大家提高对手机电池的认识。 1、比较电池容量的大小。一般的镉镍电池为500mAh或600mAh,氢镍电池也不过800-900mAh;而锂离子手机电池的容量一般都在1300-1400mAh之间,所以锂电池充足电后使用的时间约是氢镍电池的1.5倍,是镉镍电池的3.0倍左右。如果发现您所购买的锂离子手机电池块工作时间并没有宣传的或说明书上规定的长,就有可能是假冒的。 2、看塑胶
[电源管理]
磷酸铁锂电池的八大优势
  磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的, 现在主要方向是动力电池,相对NI-H,Ni-Cd电池有很大优势。   锂离子电池的正极材料磷酸铁锂电池。 这种新材料不是以往的锂离子电池正极材料LiCoO2;LiMn2O4;LiNiMO2。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧,不爆炸。穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。   1 超长寿命   长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电
[电源管理]
宁德时代距A股只差一步,残酷竞争下还有肉吃吗
锂电巨头 宁德时代 IPO火速过会,距A股只有一步之遥,接下来就要择日敲钟了。   如果没有上市计划,宁德时代可能还只是 锂电池 这个垂直领域里的黑马角色,默默耕耘,孵化着“锂电安全做到世界第一”的梦想。   而今,宁德时代的影响力已经超出锂电圈子,这只披着金甲圣衣的独角兽光彩照人。   作为一家锂电企业,宁德时代有些不可思议:对下游车企客户挑三拣四,惹得同行羡慕嫉妒恨;创立仅7年,便一跃成为全球锂电出货量老大;它24天火速过会,刷新IPO过会纪录......宁德时代似乎是不可复制的神话。   发展初期,有宝马汽车做品牌背书,宁德时代赢得一众车企的青睐,并吸纳一线车企入股,进行利益绑定。而面对 新能源汽车 补贴退坡、电池技术要求日
[嵌入式]
研究表明:采用回收正极的锂电池 性能可媲美使用新材料的电池
虽然 电动汽车 电池回收行业在不断发展,但让汽车制造商使用回收材料仍然很难。伍斯特理工学院(Worcester Polytechnic Institute)机械工程学教授Yan Wang表示:“人们通常认为回收材料不如原始材料。电池公司仍然不愿在电池中使用回收材料。” (图片来源:伍斯特理工学院) 据外媒报道,Wang及其研究团队进行的新研究表明,使用回收正极的电池,与使用全新领先材料的电池一样好,甚至更出色。该团队中还包括来自美国先进电池联盟(USABC)和电池公司A123 Systems的研究人员。 研究小组用回收的NMC111正极对电池进行了测试,这是最常见的正极,其中的镍、锰和钴的含量各为三分之一。这些正极是
[汽车电子]
研究表明:采用回收正极的<font color='red'>锂电池</font> 性能可媲美使用新<font color='red'>材料</font>的电池
锂电池修复技术面世
众所周知,虽然锂电池被广泛应用在了电动车领域,但是其购买成本远高于铅酸电池且循环次数也较为有限,用户的使用成本依旧较高。所以提升锂电池循环次数对于降低使用成本有着积极意义。 援引StraitsTImes消息,新加坡南洋理工大学研发人员通过增加电池电极实现了让锂电池在10小时内恢复95%的可用容量。具体而言,新技术通过新增电极除去影响电池性能的“杂质”物质,使得电池性能得以恢复。 如果这项技术可以实现商业化,那么这将会对电动车行业带来极大利好。目前电动车用锂电池循环次数仍无法令人满意,在实际使用几年后电池容量损耗相当大,更换电池的成本使得车辆使用成本激增。全新的电池修复技术可以极大降低电池更换的频率,提升电动车的性能和性价比
[电源管理]
小广播
最新汽车电子文章
换一换 更多 相关热搜器件
更多每日新闻

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved