【摘 要】
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电化学储能对于有效解决能源危机和环境问题至关重要。二次电池因具备能量转换效率高、循环寿命长、存储容量大和环境友好等特点,成为人类目前广泛应用的储能设备之一。尤其是锂离子电池,自1991年日本Sony公司开发出来之后,便迅速实现了商业化。但是,由于全球锂资源储量低、价格昂贵,锂离子电池将难以满足人类持续的大规模需求。因此,开发出能替代锂离子电池的新型二次电池对电池在储能技术中的长远发展显得尤其重要。
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电化学储能对于有效解决能源危机和环境问题至关重要。二次电池因具备能量转换效率高、循环寿命长、存储容量大和环境友好等特点,成为人类目前广泛应用的储能设备之一。尤其是锂离子电池,自1991年日本Sony公司开发出来之后,便迅速实现了商业化。但是,由于全球锂资源储量低、价格昂贵,锂离子电池将难以满足人类持续的大规模需求。因此,开发出能替代锂离子电池的新型二次电池对电池在储能技术中的长远发展显得尤其重要。Na与Li是同一主族元素,具有与Li十分相似的物理化学性质,特别是,Na来源广泛,在地壳中储量丰富,价格
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可充电的钠电池系统,包括钠离子电池、钠硫电池、钠空气电池,因其能量密度高、资源丰度和成本低等优点而备受关注。然而,由于金属钠活泼的性质,特别是循环过程中负极表面金属形态的演变,导致枝晶生长不受控制,可能会影响电池的安全性能,并限制其容量,这一弊端严重地制约了金属钠电池的实际应用。目前大多数的可充电电池一般采用固体-液体-负极电解液界面。在有机液体电解液中,碱金属负极电镀过程受到枝晶形成和生长的影响
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锂硫电池是具有超高理论容量和能量密度的新型可充电电池。此外,硫在地球上的储量丰富,成本低廉,无污染。人们对锂硫电池的关注度随着能源和环境等问题加剧日益提升。但是,硫的导电性能差;充放电产物多硫化物溶解于电解液中导致穿梭效应,穿梭效应使得硫发生不可逆的损失,导致电池容量衰减过快;多硫化物穿过隔膜与锂金属负极发生反应生成固态Li_2S,使得体积膨胀,并且固态Li_2S几乎绝缘,更加加剧电池性能下降。本
二次电池中的铅炭电池因为负极添加了特殊碳材料导致了其拥有较高的循环寿命,弥补了铅酸电池循环差和比容量低的缺点,成为了储能项目中理想的储能电池。然而铅炭电池放电电流密度越大,放电深度越深,放电周期越长,不可逆硫酸铅越多,其可逆性越差。此外,低过电位的碳材料的加入会导致负极严重析氢问题,会使电解液严重失水,影响铅炭电池循环寿命。为了解决铅碳电池的析氢和可逆性问题,研究低成本、易制备、高性能的铅碳电池负
由于能量密度高、循环寿命长,锂离子电池已成为当前重要的储能设备。目前商用锂离子电池负极材料主要为石墨,但其理论比容量只有372 m Ah g~(-1),无法满足高能量密度需求。近来研究发现,铁氧化物材料具有较高的理论比容量(～900-1007 m Ah g~(-1))。此外,铁氧化物具有资源丰富、成本低、环境友好和容易制备的优势,有望成为下一代锂离子电池负极材料。然而,铁氧化物在充放电过程中有体积
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随着第五代物联网技术的快速发展,柔性可穿戴电子产品在医疗监测、健康管理、运动检测、人机交互等领域有着更为广泛的应用。然而,传统的移动电源由于其体积大、重量过重、容量和寿命有限等问题严重影响着可穿戴电子设备在实际生活中的可持续应用。人体的运动包含丰富的机械能,但是大多数情况下,他们都以热能的方式散失到空气中。摩擦纳米发电机作为一种低成本、可持续的电能转换装置,能够通过微小的震动,高效的将低频的机械能
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