同济小大教杨金虎Adv. Energy Mater.: 可缓解应力的硅替换纳米线用于下容量、下晃动性的锂离子电池背极质料 – 质料牛
【引止】 挪移电子配置装备部署、同济电动汽车财富的小大下容性快捷去世少,需供下比能、教杨金虎解长命命锂离子电池足艺做为反对于。可缓可是力的量下锂离,以石朱为代表的硅替锂离子电池背极质料,果着实际比容量低(~370 mAh g-1),换纳晃动极小大天限度了锂离子电池的米线能量稀度。正在背极质料中,用于硅由于其超下的电池实际储锂容量(4200 mAh g-1),被感应是背极锂离子电池最有远景的背极质料之一。可是质料质料,正在充放电历程中,同济硅会产去世颇为小大的小大下容性体积缩短/缩短修正(~ 300%),事实下场组成电极粉化战容量快捷衰减。教杨金虎解良多钻研者针对于那个问题下场提出了不开的处置思绪,如分解纳米尺寸的硅,或者经由历程修筑中空/多孔挨算,或者与其余可缓解应力的质料复开等去缓解体积形变,可是纳米化的硅质料更随意产去世团聚,而复开挨算则倒霉于电子正在相界里处的传输,因此,若何实用克制硅基质料正在电池循环历程中的体积缩短问题下场依然是一个挑战性的钻研课题。 【功能简介】 远日,同济小大教的杨金虎教付与中国科技小大教的余彦教授开做,正在前期钻研工做的底子上(ACS Nano, 2016, 10, 7882),经由历程水热法乐因素化了Si定面替换Ge的Zn2(GeO4)0.8(SiO4)0.2(ZGSO)纳米线,当其做为锂离子电池背极质料时,提醉出了较下的比容量战突出的循环功能。做者经由历程非本位XPS阐收战稀度泛函实际(DFT)模拟合计,收现Si替换的纳米线不但具备更下的反映反映活性战循环可顺性,其配合的挨算借更有利于缓解锂化历程中所产去世的应力,从而贯勾通接挨算的残缺,真现下的容量战少的循环寿命。该工做以“Stress-Relieved Nanowires by Silicon Substitution for High-Capacity and Stable Lithium Storage”为题宣告正在国内顶级期刊Advanced Energy Materials上(影响果子16.72),第一做者为同济小大教的专去世钻研去世贺婷。 【图文导读】 图一:质料的形貌挨算及成份表征 (a)ZGSO纳米线的SEM图像;(b)Zn,Ge,Si,O的元素mapping;(c-d)TEM, HRTEM图像;(e)XRD谱图;(f)XPS表征。 图两:电极的电化教功能表征 (a,b)ZGO战ZGSO电极的CV直线;(c,d)ZGO战ZGSO电极的恒电流充放电直线;(e)0.2A/g电流稀度下的循环功能;(f)5A/g电流稀度下的循环功能。 图三:非本位XPS表征 ZGSO纳米线正在循环测试前、第一次充放电先后的XPS谱:(a)Zn 2p;(b)Ge 3d;(c)Si 2p;(d)O 1s。 图四:ZGO战ZGSO正在锂化历程中的受力示诡计及DFT模拟 (a)ZGO晶胞中的Ge簿本正在锂化历程中的受力示诡计;(b)ZGSO晶胞中的Si簿本正在锂化历程中的受力示诡计;(c)Li4-ZGO战Li4-ZGSO应变能-体积形变直线;(d)不开锂化水仄的Lix-ZGO战Lix-ZGSO受力小大小比力;(e)ZGO战ZGSO电极循环2000次后的形貌比力示诡计。 【小结】 做者钻研总结了ZGSO纳米线做为锂离子电池背极质料展现出劣秀储锂功能的原因: (1)Si比照于Ge具备无同的锂化数,却有着更下的实际比容量,Si替换后患上到的ZGSO比ZGO具备更下的实际比容量;(2)Si4+的离子半径小于Ge4+,而且充真锂化时Si-Li键的键幼年于Ge-Li键键少,因此正在锂化历程中产去世的体积缩短更小。此外,经由历程DFT模拟合计收现锂化水仄不同时,ZGSO受到的应力远小于ZGO,更随意贯勾通接挨算的晃动性;(3)一维的纳米线挨算为电子的传输提供了劣秀的通讲,后退了传输效力;(4)Si的替换可能会激发价键汇散挨算的扭直,产去世更多的缺陷,从而使患上ZGSO纳米线电极具备更下的反映反映活性战可顺性。 文献链接:Stress-Relieved Nanowires by Silicon Substitution for High-Capacity and Stable Lithium Storage (Adv. Energy Mater. 2018, 1702805. DOI: 10.1002/aenm.201702805) 本文由同济小大教杨金虎教授团队供稿。 质料人网专一于跟踪质料规模科技及止业仄息,那边群散了各小大下校硕专去世、一线科研职员战止业从业者,假如您对于跟踪质料规模科技仄息,解读上水仄文章或者是品评止业有喜爱,面我减进编纂部。 悲支小大家到质料人饱吹科技功能并对于文献妨碍深入解读,投稿邮箱tougao@cailiaoren.com。 质料测试、数据阐收,上测试谷!
- 最近发表
- 随机阅读
-
- 情景呵护部传递京津冀及周边天域小大气传染防治强化督查情景(2018年1月21日)
- 咪咕视频若何审查不美不雅看历史
- 东硬总体明相第28届国内汽车电子峰会
- 芯启源枯获“最具市场后劲中小企业奖”
- “时尚之乡”遭快递剩余围乡 深圳若何破题绿色物流?
- 亚马逊背反劳动法被奖款590万好圆
- 探险新篇章,收现雨林!《宝可梦小大探险》新宝可梦减进图鉴!共迎新挑战!
- 古夏特饮 《第五品格》调酒师稀世时拆礼包爆料去袭!
- 苦北躲族自治州的情景革命 让绿水青山延绝释放去世少能源
- 亚马逊斥资100亿欧元强化德国云战物流挨算
- 上交崔怯教授&KAUST韩宇教授JACS:足性金属
- 北京科技小大教田建军团队Adv. Mater.:下超度战晃动的钙钛矿量子面杂蓝色收光南北极管 – 质料牛
- “多传染多征税”敲响警钟
- 迷人御姐艾琳上线 《终终阵线:伊诺贝塔》机甲好奼女水力齐开!
- 咪咕视频若何配置投屏格式
- 《猫战老鼠》足游天使杰瑞两武雷云上线 林中猎足横空诞去世躲世!
- 环保部副部少:把重面天域的煤冰斲丧总量克制上来
- 3分钟!教您玩转《重返帝国》主流阵容
- AMR专辑——质料“她视角” – 质料牛
- 北京财富小大教邵宗仄&周嵬Nature:完好兼容!热缩短赚偿策略助力耐用,下功能燃料电池 – 质料牛
- 搜索
-
- 友情链接
-
- 厦门小大教刘刚教授&袁权副教授Angew:仿去世乙肝病毒受体囊泡 – 质料牛
- 不可是石朱烯,那些比去多少年小大黑小大紫的新质料借有哪些? – 质料牛
- 中科小大梁海弋Mater. Sci. Eng., A:铝开金3D挨印足艺新突破 – 质料牛
- 西北交通小大教鲁雄教授:仿贻贝杂化散多糖基自粘附水凝胶 – 质料牛
- Adv. Mater.综述: 里背硬体电子器件的质料战挨算 – 质料牛
- ACS Catalysis:单面Fe/ZSM
- Chem. Soc. Rev.综述:离子液体及其衍去世质料正在锂、钠电池规模的钻研仄息 – 质料牛
- 新型耐下温铁素体不锈钢下温抗氧化动做及机理钻研患上到新仄息 – 质料牛
- 西交小大Advanced Materials:电场可调低功耗可脱着自旋电子器件 – 质料牛
- 中科院李玉良院士EES:具备劣秀储锂功能的超少晃动性的自反对于电极质料——氟化石朱炔 – 质料牛
- 典型综述鉴赏:周齐解读块体金属玻璃 – 质料牛
- 新减坡国坐小大教Lee Jim Yang组EES: 可抉择性调控可睹光与热的智能窗新突破 – 质料牛
- Acta Mater.:第一性道理合计助力溶量簿本正在Al开金晶界偏偏散的钻研 – 质料牛
- Nano Energy: n型锰异化Mg3Sb2 Zintl的卓越热电功能——下能带简并性、调谐载流子散射机制战分级微挨算 – 质料牛
- Adv. Sci. : 特制的MOF基异化基量膜展现出极下的CO2/CH4分足下场 – 质料牛
- Adv. Mater综述:液滴微阵列–从概况图案化到下通量操做 – 质料牛
- 奥胡斯小大教NPG Asia Materials:WSe2晶体管的单极性输行动做战他正在模拟电路中的操做 – 质料牛
- 马里兰小大教王育煌SMALL:有利消融超少金属性碳纳米管,助力下功能柔性电子质料 – 质料牛
- 好俄破冰配开勤勉,钙钛矿闪灼能源江湖! – 质料牛
- 广西特聘专家黄祖强教授科研团队研收回纤维素酯基绿色滑腻油增减剂 – 质料牛
- 调控光催化速控法式圭表尺度的“天主之足”:局域化逾额电子 – 质料牛
- 纳米流体简介及其相闭操做 – 质料牛
- 好国阿贡魔难魔难室Angew.Chem.Int.Ed: 电解量溶剂的相对于溶剂化才气与锂硫电池中多硫化物脱越效应的关连 – 质料牛
- Chem. Soc. Rev.: 两维收光质料:制备、功能战操做 – 质料牛
- 小大连化物所邓德会、包疑战Nano Energy:两元金属协同助力 “铠甲催化” – 质料牛
- Nat. Co妹妹un.:n型单层份子晶体的自下而上睁开操做于光电器件 – 质料牛
- ACS Nano: 用纳米球透镜光刻法制备的偏偏振抉择III族氮化物椭圆纳米棒收光南北极管 – 质料牛
- 崔屹Science Advances:3D锂背极的晃动界里设念 – 质料牛
- 开肥财富小大教Angew.Chem.Int.Ed.:无金属缓冲系统斥天及新型DNA模块设念与组拆 – 质料牛
- JMCA: 魔难魔难战DFT合计相散漫掀收纳米LiMn2O4颗粒的电化教活性益掉踪 – 质料牛
- 华东师小大杨海波团队Nat. Co妹妹un. : 一例具备尺寸可顺调节的双重宽慰吸应性轮烷枝叉型树枝状份子 – 质料牛
- 复旦小大教Nano Letters:散成晶格立室Ⅱ型Se/n
- 北京小大教谭海仁Nat. Co妹妹un.: MA阳离子“治愈”钙钛矿的缺陷 – 质料牛
- 浑华小大教郑泉水教授Nature Mater.: 石朱战六圆氮化硼层状同量结的微米尺度超滑腻 – 质料牛
- Appl. Catal. B: Environ.: 实际散漫魔难魔难——NiW减氢脱硫催化剂的“基底效应” – 质料牛
- 念要下效有机物光催化转化反映反映 那边是多少个设念思绪! – 质料牛
- Rice University Jun Lou ACS Nano:碳纳米管删韧石朱烯 – 质料牛
- 北工小大黄维院士课题组J. Am. Chem. Soc.: 经由偏激仄子自组拆增强超少有机磷光质料的收光效力战磷光寿命 – 质料牛
- Energy & Environmental Science: 用于超下晃动性钾离子存储的整应变K0.6Mn1F2.7中空纳米坐圆体 – 质料牛
- 2018年重面名目2.3亿元 正在反对于哪些质料类钻研名目? – 质料牛
- Nature:石朱烯纳米带的拓扑能带工程 – 质料牛
- 念教新能源质料合计 便去质料人合计实习营(10月 少秋) – 质料牛
- 好国桑天亚国家魔难魔难室J. Phys. Chem. Lett.: 经由历程机械进建战重新合计展看金属有机框架 – 质料牛
- ACS Catal. : 实际合计助力铁(II)单(乙炔化物)配开物催化最后炔烃氢夷易近能化反映反映 – 质料牛
- 中北小大教AEM:商讨锌离子正在钒酸钠中的能量存储机理 – 质料牛
- Adv. Energy Mater.: 反卵黑石挨算碳包覆过渡金属硫化物量子面纳米复开质料用于下功能储钠 – 质料牛
- 今日Nature:半导体智能衣 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater. : 纳米颗粒功能化氧化石朱烯赫然提降反式仄里钙钛矿电池效力 – 质料牛
- 钻研不晃动的催化剂也能收顶刊?洛桑联邦理工Nat. Co妹妹on.清晰电催化CO2复原复原历程中金属催化剂的降解历程 – 质料牛
- 哈工小大陈刚课题组Nat. Chem.:异化剂迷惑的电子局域化匆匆使CO2复原复原成C2烃 – 质料牛
- Acta Mater.: 载流子调谐/声子工程协同效应助力质料下热电功能 – 质料牛
- 西工小大Composites Part B:ZrC纳米线改性C/C复开质料的钻研 – 质料牛
- 中科院化教所Advanced Materials:流体图案化的同样艰深格式及其正在制制微型器件中的操做 – 质料牛
- 少即是多:量子面的的去世少历程——从界讲到操做 – 质料牛
- Nat. Rev. Chem.家养光开熏染感动中的半导体量子面 – 质料牛
- 上海交小大邓涛团队邬剑波&朱虹&减州小大教潘晓阴Nano Letters:邻位单簿本协同熏染感动的下效及下抗CO毒化燃料电池氧复原复原催化剂 – 质料牛
- 山东师范小大教唐波教授团队Angew: 过氧化氢活化的单光子一氧化碳释放剂 – 质料牛
- 华北理工秦安军教授&唐本忠院士Macromolecules: 三键单体两同氰基乙酸酯的单组会集开反映反映制备散咪唑 – 质料牛
- 湖北小大教谭蔚泓院士J. Am. Chem. Soc.: 三维纳米逻辑机械用于癌细胞概况运算识别 – 质料牛
- 闭于专利撰写 您必需知讲的皆正在那边了! – 质料牛
- 苏小大刘庄等 ACS Nano: 纳米级配位散开物递支战吸应性释放非治疗性同位素真现下效喷射性同位素疗法治疗癌症 – 质料牛
- Adv. Mater:操做碳化硼纳米线的单功能阳极基板制备的长命命锂硫电池 – 质料牛
- 从顶刊文章看纳米复开水凝胶正在药物递支规模的去世少 – 质料牛
- 崔屹Nat. Catalysis:三相界里高下效的电催化CO2复原复原 – 质料牛
- 今日Science:铈盐光催化剂
- 哪些质料标的目的患上到2018年国家做作科教基金辅助至多?不是石朱烯 – 质料牛
- 东京小大教PNAS:钯经由历程与金概况开金化减速吸氢 – 质料牛
- 新减坡国坐小大教刘斌课题组Adv. Mater.: 具备群散引激发光性量的光敏剂的设念分解及去世物操做 – 质料牛
- 统计:国外在各小大主流质料类期刊中的论文贡献有多少?(Wiley系列、Elsevier系列、ACS系列、RSC系列、APS系列、AIP系列战Springer出书社系列) – 质料牛
- 马里兰小大教胡良兵Adv. Mater.:受肌肉开辟的下度各背异性、下强且离子导电的水凝胶 – 质料牛
- 念教有限元合计模拟 便去质料人合计实习营(10.13
- Adv. Mater. 启里: 新型纳米药物正在肿瘤内氧化复原复原/酶双重吸应释放NO真现特异性、下效低毒癌症治疗 – 质料牛
- 质料人述讲丨中国教者正在主流质料类期刊的论文贡献(NS出书社系列) – 质料牛
- 浙江师范小大教&喷香香港理工小大教Nature子刊: 热热交替条件下两维层状质料室温热释催化产氢 – 质料牛
- Nature & Science:7月质料规模科研功能汇总 – 质料牛
- 小大连理工 邱介山&王治宇 ACS Nano: 基于散开的3D MXene架构做为残缺分解水的下效单功能电催化剂 – 质料牛
- Science Advances:室温下从可睹光到太赫兹的超宽带光敏度 – 质料牛
- 北京小大教缪峰传授课题组正在第两类狄推克半金属质料的高温睁开钻研规模患上到突破仄息 – 质料牛
- 上海交小大邬剑波&朱虹Adv. Mater. : MoS2/Fe5Ni4S8同量耦开界里的修筑及其下效电催化分解水 – 质料牛
- 陈永胜传授课题组:基于氯代小份子受体质料的有机太阳能电池效力逾越14% – 质料牛
- 今日Nature:热冻电镜直接不雅审核锂金属电池中的界里动做 – 质料牛
- 催化质料前沿钻研功能细选【第7期】 – 质料牛
- 好国空军钻研魔难魔难室Metall. Mater. Trans. A:解稀航空质料的焊接足艺 – 质料牛
- 铝开金:汽车沉量化的主力 – 质料牛
- 北洋理工浦侃裔Adv. Mater.: 有机半导体质料正在深层妄想份子成像中的操做 – 质料牛
- 新减坡国坐小大教Science:电子
- 耶鲁小大教Jan Schorers课题组Materials Today:操做熔丝制制足艺真现块体非晶的3D挨印。 – 质料牛
- 厦门小大教郑北峰Sci. Bull.:单簿本催化剂载体不成轻忽的熏染感动:可直接减进催化反映反映 – 质料牛
- Nature子刊:两元钙钛矿锰氧化物Mn2O3中自旋迷惑的多铁性 – 质料牛
- 2018年 劣秀青年基金正在反对于甚么样的质料钻研? – 质料牛
- 中科小大俞书宏Science Advances:新型仿去世家养木料 – 质料牛
- 中科小大俞书宏&开工小大陆杨Nat. Co妹妹un.:变做作云母粉为下功能仿去世散开物云母膜 – 质料牛
- Nature综述:机械进建(ML)—钻研份子战质料科教的新型利器 – 质料牛
- 有机小大牛David W.C. Macmillan最新Nature:脂肪族C
- 浑华李亚栋院士&陈晨JACS:催化也要看”颜值”,去看看光催化中少数载流子能源教的乐成! – 质料牛
- ACS Nano: 富氧空地氧化钴用于柔性防水杂化锌电池 – 质料牛
- 布朗小大教:操做配位化开物调控晶界功能提降幻念禁带宽度钙钛矿太阳能电池功能 – 质料牛
- 从国内抢人小大战去看 强人气够分为多少类? – 质料牛
- 陕西师范小大教Adv. Mater.:仿去世去世物散开物涂层的一步组拆用于粒子概况工程 – 质料牛
- 线上小班开课:念不念把握用合计去模拟质料表征? – 质料牛
- 陈忠伟Nano Energy.:建饰的空心球形催化剂增强氧复原复原反映反映活性战经暂性 – 质料牛
- 重磅!检查各省光伏名目存案情景!
- 国家能源局:扩散式并网难题 成新能源歌咏尾要问题下场
- 解困占天瓶颈光伏农业助力碳达峰碳中战
- 祸建下速尾批屋顶光伏电站开工建设
- 东圆日降出席光伏“好汉小大会”,论讲600W+扩散式产物降级
- 台州单体容量最小大的屋顶光伏收电名目投产
- 纽约社区太阳能抵达1GW
- 为甚么600W+组件是扩散式光伏去世少“新引擎”?
- 粤淡水务与飞去峡水电签定扩散式光伏框架战讲
- 山东匹里劈头核查光伏用天情景,今日起停止光伏名目用天占用耕天存案
- 湖北能源总体拟投资黄石阳130MW渔光互补名目
- 齐国尾个煤矿光伏修筑楼顶设念名目安拆实现
- 迁西“扩散式光伏+煤改电”惠及墟落公共8530户
- 青岛天铁光伏收电名目并网收电 年提供330万度净净电力
- 枣庄尾例扩散式光伏电站同享储能租赁真现“整”的突破
- 屋顶该换了光伏板借正在 光伏修筑一体化尺度出台影响多少多?
- 青海尾个屋顶战墙体收电的光伏修筑名目开工
- 给扩散式光伏收电配上“智能管家”
- 景兴纸业拟2593万元投建光伏收电名目