توضیحات
ABSTRACT
Owing to the low cost, abundance and high working voltage, graphite cathodes have attracted tremendous attention in rechargeable batteries, especially in aluminum ion batteries (AIBs) and dual-ion batteries (DIBs). In this review, firstly, a general introduction is given to distinguish the working mechanism of graphite from the conventional metal oxide used as cathode in batteries. Secondly, the characterization methods of anion intercalated compounds, theoretical simulation of anion intercalation behavior into the graphitic cathode and the kinetic study of anion diffusion in graphite are discussed. Then, progresses and challenges of AIBs with different types of graphite cathode materials are presented. Next, typical DIBs systems with graphite cathode, a variety of anodes and electrolytes are introduced in detail. Finally, a conclusion for battery systems with anion intercalation graphite cathodes is draw, and a perspective is outlined to address the existing technical barriers that need to be overcome in future research direction.
INTRODUCTION
A rechargeable battery is an electrochemical device that can store electrical energy as chemical energy in its anode and cathode during the charging process, and releases the energy as electrical output during the discharging process . An ideal rechargeable battery is expected to have high energy density, high power density, long cycle life, excellent environmental compatibility and low cost . Metal ion batteries (MIBs), including lithium ion batteries (LIBs), sodium ion batteries (SIBs) and potassium ion batteries (PIBs) et al. are typical rechargeable batteries, which rely on the metal ions shuttling between the anode and cathode to realize charging and discharging. Among them, LIBs, which possess the merits of long cycle life, high energy and power density and no memory effect, have dominated the battery market of portable electronics and electric vehicles for around two decades and are as well widely used in grid-scale energy storage. Despite currently enormous successes in portable electronics and electric vehicles (EVs), LIBs are limited in meeting the growing demand for higher energy and power densities.
چکیده
با توجه به کم هزینه، فراوانی و ولتاژ کاری بالا، کاتدی گرافیت توجه زیادی را در باتری های قابل شارژ، به ویژه در باتری های یون های آلومینیومی (AIBs) و باتری های دوتایی (DIBs) جلب کرده است. در این بررسی، در ابتدا، مقدمه ای عمومی برای تشخیص مکانیسم کار گرافیت از اکسید فلز معمولی که در باتری ها به عنوان کاتد استفاده می شود، ارائه شده است. دوم، روش های توصیف ترکیبات درونی آنیون، شبیه سازی نظری رفتار تداخل آنیون به کاتد گرافیتی و مطالعه جنبشی انتشار دیواره آنیون در گرافیت بحث می شود. سپس، پیشرفت و چالش های AIB ها با انواع مختلف مواد کاتدی گرافیتی ارائه می شود. سپس، سیستم های معمولی DIB با کاتدی گرافیت، انواع آندها و الکترولیت ها به طور دقیق معرفی می شوند. در نهایت، نتیجه گیری برای سیستم های باتری با کاتد های گرافیت تشدید آنیون، کشیدن است و یک چشم انداز برای رفع موانع فنی موجود است که باید در جهت تحقیق آینده مورد غلبه قرار گیرند.
مقدمه
یک باتری قابل شارژ یک دستگاه الکتروشیمیایی است که می تواند انرژی الکتریکی را به عنوان انرژی شیمیایی در آن آند و کاتد در طول فرآیند شارژ نگه دارد و انرژی را به عنوان خروجی الکتریکی در طی فرایند تخلیه آزاد می کند. انتظار میرود که باتری قابل شارژ ایده آل دارای چگالی انرژی بالا، چگالی قدرت بالا، چرخه عمر طولانی، سازگاری با محیط زیست عالی و کم هزینه باشد. باتری های یونی فلزی، از جمله باتری های یون لیتیوم (LIB)، باتری های یون سدیم (SIBs) و باتری های یون پتاسیم (PIBs) و همکاران. باتری های قابل شارژ معمولی هستند که بر روی یونهای فلزی بین آند و کاتد متکی هستند تا شارژ و تخلیه را متوجه شوند. در میان آنها LIB ها که داراي مزایای چرخه عمر طولانی، چگالی انرژی و چگالی بالا و بدون اثر حافظه هستند، در بازار باتری الکترونیک قابل حمل و وسایل نقلیه الکتریکی به مدت دو دهه تحت سلطه قرار دارند و همچنین به طور گسترده ای در انرژی مقیاس ذخیره سازی. با وجود موفقیت های عظیم در وسایل الکترونیک قابل حمل و وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)، LIB ها در دستیابی به تقاضای رو به رشد برای تراکم انرژی و قدرت بالا محدود هستند.
Year: 2018
Publisher : ELSEVIER
By : Miao Zhang, Xiaohe Song, Xuewu Ou, YongbingTang
File Information: English Language/ 68 Page / size: 2.88 MB
سال : 1397
ناشر : ELSEVIER
کاری از : میئو ژانگ، Xiaohe آهنگ، Xuewu اوو، YongbingTang
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 68 صفحه / حجم : MB 2.88
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.