钛酸锂用于钠离子电池负极的研究进展

相比于锂离子电池,钠离子电池具有资源丰富、分布广泛和成本低廉等优点,在大规模储能领域有广阔的应用前景,近几年获得了学术界广泛的关注。在钠离子电池体系中,负极材料对整个电池的能量密度和循环性能有着重要的影响。而在众多的负极材料中,尖晶石型钛酸锂凭借其优异的循环性能以及相对较高的钠离子脱嵌电位,被认为是一种极具应用潜力的钠离子电池负极材料。然而,由于钛酸锂中钛的最外层轨道缺少电子,导致钛酸锂的导电性不佳。同时,由于钠离子半径较大,在脱嵌过程中离子扩散阻力大,易引起钛酸锂晶格畸变,严重制约着钛酸锂的倍率性能和循环性能。针对上述问题,近年来研究者们基于深入的储钠机制研究,通过结构设计和界面优化,显著提升了钛酸锂在钠离子电池中的电化学性能。目前,文献报道的改善钛酸锂储钠性能的策略主要有:引入电导率较高的包覆层和离子掺杂来提高材料电子导电率,缓解嵌钠过程中的晶格畸变;通过结构调控设计纳米尺寸的钛酸锂材料以缩短离子扩散距离和增大其与电解液的接触面积。本文综述了近年来钛酸锂负极材料在钠离子电池中的研究现状,着重对钛酸锂的结构与性能、合成方法和改性研究等方面进行了深入的阐述,并对下一阶段钛酸锂作为钠离子电池负极的研究与应用进行了展望。

过渡金属氧化物微纳阵列在钠离子电池中的研究进展

钠离子电池因钠资源丰富、成本相对低廉等特点有望在规模储能领域应用。在钠离子电池电极材料中,过渡金属氧化物主要基于转化反应储钠,理论容量高,应用前景好。但传统过渡金属氧化物电极存在体积膨胀大、循环寿命短、电压滞后、倍率性能差、首次库仑效率低等缺点。为了克服上述问题,通常将活性物质设计成具有三维结构的自支撑阵列电极。三维阵列电极具有开放空间大、比表面积合适、导电性良好、活性物质与集流体接触紧密等优势,可以显著改善过渡金属氧化物的储钠性能。本文系统综述了近年来过渡金属氧化物微纳阵列在钠离子电池材料领域的研究进展,并对其进行了展望。

Quantification of trace amounts of impurities in high purity cobalt by high resolution inductively coupled plasma mass spectrometry

A An analytical method using high resolution inductively coupled plasma mass spectrometry （HR-ICP-MS） for rapid simultaneous determination of 24 elements （Be, Mg, A1, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Mo, Ag, Cd, Sn Sb, Ba, Pt, Au, and Pb） in high purity cobalt was described. Sample digestions were performed in closed microwave vessels using HNO3 and HCI. The matrix effects because of the presence of excess HCI and Co were evaluated. The usefulness of high mass resolution for overcoming some spectral interference was demonstrated. The optimum conditions for the determination were tested and discussed. The standard addition method was employed for quantitative analysis. The detection limits were 0.016-1.50 ].tg·g^-1, the recovery ratios were 92.2%-111.2%, and the RSD was less than 3.6%. The method was accurate, quick, and convenient. It was applied to the determination of trace impurities in high purity cobalt with satisfactory results.

电化学储能技术的发展(上)

传统的化石能源属于不可再生能源,随着工业的发展和人们对能源的需求进一步增加,人类即将面临能源枯竭的危机。同时,由于化石能源消耗过程中产生大量的温室气体,会对环境造成巨大的破坏。为应对由温室气体造成的环境恶化,我国在2020年联合国大会上正式宣布,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。近些年来,我国大力发展可再生能源,包括太阳能、风能、潮汐能等装机容量均居全球首位。根据国家能源局发布的2021年1—8月份全国电力工业统计数据报告,风电装机容量同比增长33.8%。