Research progress in failure mechanisms and electrolyte modification of high-voltage nickel-rich layered oxide-based lithium metal batteries

High-voltage nickel(Ni)-rich layered oxide-based lithium metal batteries(LMBs)exhibit a great potential in advanced batteries due to the ultra-high energy density.However,it is still necessary to deal with the challenges in poor cyclic and thermal stability before realizing practical application where cycling life is considered.Among many improved strategies,mechanical and chemical stability for the electrode electrolyte interface plays a key role in addressing these challenges.Therefore,extensive effort has been made to address the challenges of electrode-electrolyte interface.In this progress,the failure mechanism of Ni-rich cathode,lithium metal anode and electrolytes are reviewed,and the latest breakthrough in stabilizing electrode-electrolyte interface is also summarized.Finally,the challenges and future research directions of Ni-rich LMBs are put forward.

金属表面处理工艺危险废物产生节点和处置现状

金属表面处理行业危险废物种类多、危害大,加上生产企业对危险废物产生节点识别不清以及危险废物管理意识薄弱,加剧了金属表面处理行业危险废物的管理难度。选取金属表面处理工艺中应用最为广泛的电镀、化学镀、阳极氧化、磷化和钝化处理工艺,通过工艺流程梳理,结合《国家危险废物名录(2021版)》,分析各工艺的危险废物产生节点、产生特点和规律;调研其中主要危险废物的产生量、处置工艺和处置现状,并对未来金属表面处理工艺危险废物的管理和处置工作提出合理建议。研究结果对实现金属表面处理行业危险废物的源头减量化和无害化处置具有重要的借鉴意义。

NaCl浓度对金属氧化物阳极电化学性能与失效影响研究

采用热分解法在钛基体上制备钌铱锡金属氧化物阳极。通过循环伏安测试、电流效率测试、极化曲线测试以及析氯电位测试等电化学测试手段,考察盐浓度对钌铱锡金属氧化物阳极电化学性能的影响;采用强化电解寿命测试考察盐浓度对金属氧化物阳极寿命的影响规律;通过电镜与能谱测试,分析盐浓度对失效行为影响。实验结果表明,NaCl的浓度升高时,钌铱锡金属氧化物强化电解寿命长,析氯阻力变小,析氯电位减小,钌铱锡金属氧化物阳极的选择性大。另外,随着NaCl浓度的升高,钌铱锡金属氧化物阳极的电流效率会随之增大。

有色金属电积用钛基氧化物涂层阳极的研究进展

综述了国内外钛基氧化物涂层阳极的研究进展及应用,包括有色金属电积用钛基贱金属氧化物涂层和贵金属氧化物涂层,其中,钛基贱金属氧化物涂层详细阐述了钛基Pb系氧化物涂层、钛基Co系氧化物涂层、钛基Mn系氧化物涂层以及钛基Sn系氧化物涂层电极;钛基贵金属氧化物涂层重点阐述了Ti/Ta_2O_5-IrO_2涂层和Ti/Ru O_2-TiO_2涂层电极。评述了多元化钛基涂层的性能、各种涂层的优势与不足。

金属氧化物阳极的失效行为研究

对ＲｕＴｉＳｎ、ＲｕＴｉＩｒＳｎＣｏ、ＩｒＴｉＴａ和Ｐｔ／Ｔｉ电极在１ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４中的强化电解失效行为进行了研究．结果表明：ＩｒＴｉＴａ阳极的强化电解寿命最高，Ｐｔ／Ｔｉ电极次之，ＲｕＴｉＳｎ电极最低．氧化物层的溶解消耗、剥落以及在活性层和基体间有钝化膜生成是氧化物阳极失效的几种主要原因，每种电极失效均是多种因素共同作用的结果，但不同的阳极有着不同的导致失活的主导因素．针对氧化物阳极的失效原因，提出了氧化物阳极性能改进的可能途径．