化工儀器網(wǎng)首頁(yè)>資訊中心>項(xiàng)目成果>正文

人工智能加電鏡 全固態(tài)鋰電池研究取得重大科學(xué)進(jìn)展
2024年09月09日 10:01:36 來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點(diǎn)擊量：9286

中科院與加州大學(xué)團(tuán)隊(duì)揭示全固態(tài)鋰電池正極材料失效新機(jī)制，發(fā)現(xiàn)晶格碎化及剪切相變作用，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，推動(dòng)全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】在能源存儲(chǔ)領(lǐng)域，全固態(tài)鋰電池因其高安全性與高能量密度，被視為傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的有力接班人。然而，全固態(tài)電池商業(yè)化道路上的關(guān)鍵障礙之一在于電極材料(正極與負(fù)極)與固態(tài)電解質(zhì)之間界面的不穩(wěn)定性問題，這極大地限制了其性能與壽命。尤其是，高鎳層狀氧化物正極材料，作為當(dāng)前主流的正極材料之一，其本征電化學(xué)不穩(wěn)定性在全固態(tài)電池環(huán)境中更為顯著，導(dǎo)致電池性能快速衰減。
 
　　近期，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心的王春陽(yáng)研究員與加州大學(xué)爾灣分校的忻獲麟教授團(tuán)隊(duì)，在前期對(duì)液態(tài)鋰電正極材料失效機(jī)制的深入研究基礎(chǔ)上(發(fā)表于Nature Materials, Matter, Nano Letters等頂級(jí)期刊)，針對(duì)全固態(tài)電池正極材料的失效機(jī)制展開了深入探索，并取得了重要科學(xué)突破。他們的研究成果以“Atomic Origin of Chemomechanical Failure of Layered Cathodes in All-Solid-State Batteries”為題，在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society)上發(fā)表，揭示了全固態(tài)鋰電層狀氧化物正極材料在原子尺度的獨(dú)特失效機(jī)理。
 
　　該研究利用人工智能輔助的透射電子顯微鏡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)正極材料微觀結(jié)構(gòu)的精確表征，發(fā)現(xiàn)了全固態(tài)電池環(huán)境下晶格失氧與局部應(yīng)力耦合導(dǎo)致的表面“晶格碎化”現(xiàn)象，以及脫鋰過程中剪切相變的誘導(dǎo)作用。其中，“晶格碎化”表現(xiàn)為納米級(jí)多晶巖鹽相的形成，這一新發(fā)現(xiàn)的失效模式對(duì)理解全固態(tài)電池正極材料的退化過程具有重要意義。此外，研究還揭示了與傳統(tǒng)液態(tài)電池截然不同的剪切界面新構(gòu)型和大尺寸O1相的形成，這些發(fā)現(xiàn)不僅拓展了層狀氧化物正極材料的相變退化理論，也為未來(lái)正極材料和界面的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵的理論依據(jù)。
 
　　此項(xiàng)研究展示了先進(jìn)電子顯微學(xué)表征技術(shù)在能源材料科學(xué)中的強(qiáng)大潛力，對(duì)于推動(dòng)全固態(tài)鋰電池技術(shù)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。隨著研究的深入和技術(shù)的不斷進(jìn)步，全固態(tài)電池有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更加安全、高效、長(zhǎng)壽命的能源存儲(chǔ)解決方案，為電動(dòng)汽車、可穿戴設(shè)備、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變革。
 
　　素材來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院金屬研究
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 南昌大學(xué)組織原位分析平臺(tái)中標(biāo)結(jié)果公告

    項(xiàng)目名稱：南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院引進(jìn)組織原位分析平臺(tái)項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)：1313-254GZ2515051,招標(biāo)范圍：組織原位分析平臺(tái),...
    2025-06-20 11:14:25

  • 預(yù)算680萬(wàn)元 東南大學(xué)采購(gòu)掃描電子顯微鏡

    近日，東南大學(xué)就“東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院掃描電子顯微鏡(配有電子束曝光模塊)采購(gòu)”項(xiàng)目公開招標(biāo)，項(xiàng)目編號(hào)0664-2540SU...
    2025-06-20 10:27:29

  • 冷凍電鏡給蛋白分子拍“寫真” 助力科學(xué)家“看清”免疫調(diào)控蛋白結(jié)構(gòu)

    近日，美國(guó)加州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在冷凍電鏡的幫助下，獲得突破性成果，成功解析了人體內(nèi)調(diào)控免疫反應(yīng)和炎癥的關(guān)鍵酶ADAM17與其調(diào)節(jié)蛋白i...
    2025-06-19 17:23:10

  • 掃描探針顯微鏡中標(biāo)結(jié)果公告

    項(xiàng)目名稱：中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所采購(gòu)激光直寫光刻系統(tǒng)和掃描探針顯微鏡項(xiàng)目（重招），項(xiàng)目編號(hào)：0762-2541CBNB...
    2025-06-19 15:38:35

  • 市場(chǎng)月報(bào)丨高校依舊是5月電鏡采購(gòu)主力軍 采購(gòu)金額占總金額超90%

    5月中國(guó)政府采購(gòu)網(wǎng)上可統(tǒng)計(jì)到的電鏡中標(biāo)20臺(tái)/套，中標(biāo)總金額12606.03萬(wàn)元，平均單價(jià)為630.3萬(wàn)元/套。
    2025-06-18 16:03:56

  • 預(yù)算440萬(wàn)元 蘭州理工大學(xué)采購(gòu)掃描電鏡等實(shí)驗(yàn)室儀器

    近日，蘭州理工大學(xué)委托甘肅明招項(xiàng)目管理咨詢有限公司組織公開招標(biāo)，為文化遺產(chǎn)保護(hù)特色交叉學(xué)科建設(shè)平臺(tái)采購(gòu)掃描電子顯微鏡、三維全場(chǎng)應(yīng)變...
    2025-06-18 08:49:00

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。