北理陈人杰PNAS:可充电Li-LiNO3电池

B站影视 内地电影 2025-04-10 14:30 2

摘要:锂离子电池作为一种高效,环保,高能量密度的储能技术,在电动汽车,可再生能源储能系统和移动设备等领域得到广泛应用。然而,比容量仍然受到正极中活性材料的限制。

锂离子电池作为一种高效,环保,高能量密度的储能技术,在电动汽车,可再生能源储能系统和移动设备等领域得到广泛应用。然而,比容量仍然受到正极中活性材料的限制。

在此,北京理工大学陈人杰、李丽等人报告了Li-LiNO3电池(LNBs),其中电解质中的LiNO3在室温下既是活性材料又是离子导体。研究显示,LNBs在NO3-和NO2-之间高度可逆的氧化还原作用下工作可在1.75 V的平台电压下实现19 mAh cm-2面容量。此外,其软包电池在100毫安时的容量下表现出稳定的循环。

图1. 循环过程中LNBs的相位演变

总之,该工作利用LiNO3-DMSO作电解质开发了基于可逆NO3-和NO2-化学的LNBs。基于此,LNBs的容量可达19 mAh cm -2,显著超过商用LIBs的7 ~ 10倍。因此,该工作对于先进电解质的设计与优化进而提高LNBs的性能至关重要。

图2. LNBs的电化学表征

A room temperature rechargeable Li–LiNO3 battery with high capacity, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2025 DOI: 10.1073/pnas.2416817122

陈人杰,北京理工大学教授、博士生导师,前沿技术研究院首席专家(先进能源材料及智能电池创新中心主任),材料科学与工程学科责任教授,理学与材料学部副主任委员,广东省普通高校高安全储能系统与智慧微网创新团队负责人。现任国家部委能源专业组委员,中国材料研究学会副秘书长(能源转换及存储材料分会秘书长)、中国硅酸盐学会固态离子学分会理事、国际电化学能源科学院(IAOEES)理事,《储能与动力电池技术及应用》丛书编委、《中国材料进展》和《电化学》编委等。在Chemical Reviews、Chemical Society Reviews、National Science Review Advanced Materials、Nature Communications、Angewandte Chemie-InternationalEdition、Energy&Environmental Science、Energy Storage Materials等期刊发表SCI收录论文400余篇;获授权发明专利60余项;获批软件著作权10余项,出版学术专著3部(《先进电池功能电解质材料》科学出版社2020年出版;《多电子高比能锂硫二次电池》科学出版社2020年出版;《离子液体电解质材料》科学出版社2023年出版)。获得国家技术发明二等奖1项、部级科学技术一等奖6项。入选教育部长江学者特聘教授、北京高等学校卓越青年科学家、中国工程前沿杰出青年学者和英国皇家化学学会会士、科睿唯安“全球高被引科学家”、爱思唯尔“中国高被引学者”。

来源:朱老师讲VASP

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