摘 要钠离子电池因为其资源丰富、低成本的优势，越来越受到研究人员的关注。国内外多家企业已经将钠离子电池列入了发展计划，其产业化近在咫尺。与已经商业化的锂离子电池一样，目前钠离子电池大部分使用的是有机液体电解液，在提供高离子电导率的同时，也存在着电解液易泄露、易燃烧等安全性问题。固态电池采用固体电解质代替传统的有机液体电解液，拥有安全性能好、能量密度高等优点，是电动汽车和规模化储能理想的化学电
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2021-04-29 14:42:58
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导读 锂硫电池具有能量密度高、单质硫来源广泛和环境友好等优势，是新型二次电池未来发展的方向之一。作为锂硫电池中的重要组成部分，功能电解质材料的物性特征与电池的整体性能密切相关。在当前电解质材料的研究中，还存在许多关键技术难题，如多硫化物溶解于锂硫电池电解质中所引起的穿梭效应，会导致锂硫电池库仑效率低、容量衰减快和自放电严重等问题。本文综述了面向锂硫电池应用的新型功能电解质材料的研究进展：①有
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2021-04-28 13:00:43
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研究背景锂空气电池因其具有超高的理论能量密度（3505 W·h/g）而受到了广泛的关注与青睐，但是它同时也面临许多重大挑战，其中之一就是寻找一种电化学性质稳定的电解质。锂空气电池放电过程中产生的亲核中间产物（超氧自由基、LiO2）会与电解质或者正极材料发生不可逆反应，形成难溶、难分解的副产物（如HCO2Li、CH3CO2Li、Li2CO3等）堵塞正极多孔材料，阻碍氧气传输，使得电极材料利用率降低，
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2021-04-27 14:25:25
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摘要： 近年来钠离子电池的能量、功率密度与循环寿命均得到了长足发展，然而常规电解液/隔膜体系由于易燃、易挥发，导致钠离子电池存在严峻安全隐患。为了提高钠离子电池的安全性，近年来固态电解质得到了广泛的关注，尤其以聚合物为基底的固态、凝胶电解质得到了快速发展。本文首先梳理了聚合物电解质基础的发展脉络与研究常用的理论模型，接着综述了固态与凝胶两类聚合物电解质在钠离子电池中的应用研究进展，对涉及的不同材
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2021-04-25 17:03:48
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研究背景 锂金属电池（LMBs）因为锂金属的超高容量（3860 mAh g-1）和最低负电位（-3.04 V）普遍被认为是一类前景广阔的高能量密度充电电池。然而，这类电池传统所用的易燃碳酸盐电解液热稳定性差且伴随严重的寄生反应，给LMBs带来了较差的电池性能和安全隐患。成果速览 为了解决LMBs的性能和安全问题，中科院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员报道了一种由聚乙二醇甲基丙烯酸（PEGA）
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2021-04-26 20:54:32
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研究背景 锂金属电池（LMBs）因为锂金属的超高容量（3860 mAh g-1）和最低负电位（-3.04 V）普遍被认为是一类前景广阔的高能量密度充电电池。然而，这类电池传统所用的易燃碳酸盐电解液热稳定性差且伴随严重的寄生反应，给LMBs带来了较差的电池性能和安全隐患。成果速览 为了解决LMBs的性能和安全问题，中科院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员报道了一种由聚乙二醇甲基丙烯酸（PEGA）
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2021-04-26 20:54:27
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研究背景 锂离子二次电池自20世纪90年代商业化广泛应用以来，电解质主要以液态形式存在，以碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯等有机溶剂作为溶剂，LiPF6或LiBF4等锂盐为电解质盐。液态电解质存在诸多安全问题，如溶剂易燃、有毒、热稳定性差、电极界面副反应多导致发热甚至爆炸等。相比液体电解质，无机固态电解质除了安全性高的优势明显外，还具有较好的储能稳定性、高循环寿命等特点。
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2021-04-30 15:37:38
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导读： 采用易燃有机溶剂的液体电解质的锂离子电池存在安全隐患，固体电解质在安全性、热稳定性等方面具有明显优势，因此发展固体电解质是提高动力电池安全性能的有效途径。使用锂离子动力电池的新能源汽车目前强势发展，丰田作为汽车领域的领军企业，其对锂离子固体电池的发展方向对汽车行业具有重要参考价值。本文主要以CNABS专利数据库以及DWPI专利数据库中的检索结果为分析样本，从专利文献的视角对丰田在
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2021-04-30 15:19:34
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导读聚合物电解质（又称为离子交换膜）是燃料电池的重要结构组成部分，肩负着传递离子从而形成完整电池回路的作用。燃料电池用阴离子交换膜面临着离子传导率低，膜耐碱性差以及机械稳定性差等问题。本文通过对近期相关文献的探讨，综述了提高耐碱性和电导率的策略，着重介绍了季铵阳离子基团、咪唑阳离子基团、螺环季铵阳离子基团、吡咯阳离子基团以及构建交联结构、优化聚合物主链、在聚合物侧链引入保护基团等策略，重点分析了上
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2021-04-27 15:05:48
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成果速览 金属锂(Li)负极的固态电池(SSB)和不可燃的固态电解质(SSE)具有高能量密度和安全性而被认为是下一代新型电池。然而，尽管高密度固体石榴石固态电解质具有高离子电导率、高迁移数和高剪切模量，但枝晶的生长严重限制了它的应用。 近日，加拿大西安大略大学教授孙学良（通讯作者）与青岛大学郭向欣（通讯作者）在Energy Environ. Sci.期刊上发表题为“Design of a mix
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2021-04-26 20:57:46
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研究背景众所周知，高能量密度的深海动力电池是水下装备的关键部件之一，其性能将直接影响水下装备的技术水平和可靠性等。但是，目前国内使用的银锌电池能量密度较低，难以突破深海动力电池长续航的瓶颈。相比之下，锂离子电池（LIBs）具有高能量密度、长循环寿命等特点，且被广泛应用于便携式电子产品、电动汽车等商业化设备，优势明显。2004年日本研发了用于Shinkai6500深潜器的大容量充油压力补偿式LIBs
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2021-04-27 15:42:59
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研究背景目前对锂离子电池的研究集中在提高能量密度、倍率和功率性能、循环性能、安全性能以及降低生产制造成本等方面，然而在与锂离子电池相关的几乎所有研究领域都不可避免的要涉及到对固态电解质界面膜（SEI）的分析与讨论。1979年PELED等发现碱金属或碱土金属与电解液接触后会立刻形成一层界面膜，具有离子导电性和电子绝缘性，其性质与固态电解液类似，因此首次提出SEI膜的概念。1983年PELED等进一步
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2021-04-27 15:42:14
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导读 自从1973年WRIGHT等首次发现聚氧乙烯（PEO）的离子导电特性以来，基于PEO材料的固体聚合物电解质应用于锂二次电池得到了广泛研究。固体聚合物电解质（SPE）由于较好的柔性和可塑性，与电极间具有良好的固-固接触能力和界面兼容性。但是由于PEO基体自身较高结晶度的限制，目前基于PEO材料的SPE室温电导率普遍较低，热稳定性和力学性能也有待提高。为了降低PEO基电解质的结晶度
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2021-04-28 10:53:22
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导读 目前大规模商业化的锂二次电池普遍采用有机碳酸酯类的液态电解质，易泄露、易燃烧、易爆炸等安全问题限制了该类电解质的进一步应用。全固态聚合物电解质（all-solid-state polymer electrolytes，ASPEs）电池具有安全性能好、能量密度高、工作温度区间广、循环寿命长等优点，是锂离子电池领域的研究热点之一。ASPEs通常还具有优异的力学性能，可以很好地抑制锂金属电极
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2021-04-28 10:49:34
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导读 近20年来，以嵌入化合物（LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4等）为正极的锂离子电池已经取得了巨大的进步，但是它们的可用比容量远远不能满足日益增长的电动车和储能电网的需求。到目前为止，大部分的研究一直致力于研发复合阳极、优化电解液和保护金属锂负极等。然而，由于液态电解质自身的不稳定性，使其很难从根本上解决锂硫电池的安全问题。固态聚合物电解质（SPEs）由于能够有效地抑制
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2021-04-28 10:51:28
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导读便携式电子设备、电动汽车、智能输电网络等的发展对电化学储能系统提出了新的要求和挑战。固态锂硫电池因其高安全性和极高理论能量密度而受到广泛关注。硫化物固态电解质拥有高离子导率和优异的界面接触特性，适用于构建高性能的固态锂硫电池。本文从硫化物固态电解质的性质出发，针对正极侧高效载流子通道构筑和负极侧金属锂/电解质界面稳定性等问题，系统地阐述了基于硫化物固态电解质的固态锂硫电池研究进展，并指出未来的
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2021-04-28 13:01:34
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导读便携式电子设备、电动汽车、智能输电网络等的发展对电化学储能系统提出了新的要求和挑战。固态锂硫电池因其高安全性和极高理论能量密度而受到广泛关注。硫化物固态电解质拥有高离子导率和优异的界面接触特性，适用于构建高性能的固态锂硫电池。本文从硫化物固态电解质的性质出发，针对正极侧高效载流子通道构筑和负极侧金属锂/电解质界面稳定性等问题，系统地阐述了基于硫化物固态电解质的固态锂硫电池研究进展，并指出未来的
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2021-04-26 18:10:40
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研究背景锂离子电池具有能量密度高、倍率性能好、循环寿命长和无自放电效应等优点，不仅是便携式消费类电子产品的理想能源，同时在新能源汽车领域也有着广泛的应用前景。而目前锂离子电池的电解液组成中含有易燃易爆的有机溶剂，一旦发生泄露或电池热失控则有起火甚至爆炸的危险，因此固态电解质的研究受到广泛关注。创新点及解决的问题本研究采用耐热性较好的芳香族聚噁二唑(POD)作为聚合物电解质的主链结构，以4,4′-联
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2021-04-30 14:04:22
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摘 要： 凝胶聚合物电解质(gel polymer electrolyte，GPE)作为液体电解质向固体电解质过渡的一个中间产物，因可以综合液体电解质和固体电解质的优点而受到广泛关注。聚偏氟乙烯及其共聚物聚偏氟乙烯-六氟丙烯拥有较高的介电常数，这有利于锂离子的电离、离子电导率的提高，进而能够改善锂离子电池的电化学性能，因此，是一种具有应用潜力的制备GPE的聚合物材料。本文综述了近五年基于聚偏氟乙烯
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2021-04-25 16:48:07
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研究背景随着工业和电子信息技术的发展，人们对于锂离子电池的能量和输出功率要求不断提高，由此带来的安全性问题也备受重视。电解质作为锂离子电池的关键组分，不仅关系电池的性能，也是影响电池安全性的关键性因素。目前商业化锂离子电池采用的有机液态电解质具有易挥发、易燃以及易泄露的问题，当电池发生短路、过充等情况时，可能会引发燃烧或爆炸，具有严重的安全隐患。全固态电解质具有良好的力学性能，能够抑制锂枝晶生长，
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2021-04-29 16:13:48
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