Нанобатареи - Nanobatteries

Изображение слева: показывает, как выглядит наноразмерная батарея в режиме трансмиссионной электронной спектрометрии (ПЭМ). Изображение в центре и справа: NIST смог использовать ПЭМ для просмотра наноразмерных батарей и обнаружил, что, вероятно, существует предел толщины слоя электролита до тех пор, пока неисправности аккумулятора.[1] Фото: Талин / NIST Автор: Национальный институт стандартов и технологий

Нанобатареи изготовлены батареи используя технологии в наноразмер, частицы размером менее 100 нанометров или 10−7 метров.[2][3] Эти батареи могут быть размером нано или могут использовать нанотехнологии в батарее макро шкалы. Наноразмерные батареи можно объединить вместе, чтобы они работали как макробатареи, например, внутри нанопористая батарея.[4]

Традиционный литий-ионный аккумулятор Технология использует активные материалы, такие как оксид кобальта или оксид марганца, с частицами размером от 5 до 20 микрометров (от 5000 до 20000 нанометров - более чем в 100 раз нанометров). Есть надежда, что наноинженерия устранит многие недостатки существующей аккумуляторной технологии, такие как увеличение объема и удельная мощность.[5][6][7]

Фон

Базовая схема работы ионной батареи. Синие стрелки указывают на разрядку. Если обе стрелки меняют направление, аккумулятор будет заряжаться, и этот аккумулятор будет считаться вторичная (аккумуляторная) батарея.
Основная статья: Аккумулятор (электричество)
Смотрите также: История нанотехнологий

Батарея преобразует химическую энергию в электрическую и состоит из трех основных частей:

Анод и катод имеют два разных химических потенциала, которые зависят от реакций, протекающих на обоих концах. Электролит может быть твердым или жидким, относящимся к сухому элементу или влажному элементу соответственно, и является ионопроводящим.[7] Граница между электродом и электролитом называется межфазной границей твердого электролита (SEI). Приложенное к электродам напряжение вызывает преобразование химической энергии, накопленной в батарее, в электрическую.

Ограничения современной аккумуляторной технологии

Смотрите также: Литий-ионный аккумулятор

Способность аккумулятора накапливать заряд зависит от его плотность энергии и удельная мощность. Важно, чтобы заряд мог сохраняться и чтобы в аккумуляторе можно было сохранить максимальное количество заряда. Цикличность и увеличение объема также важны. Хотя существует множество других типов аккумуляторов, текущая технология аккумуляторов основана на литий-ионных батареях. вставка технология для его высокой мощности и плотности энергии, длительного срока службы и отсутствия эффектов памяти. Эти характеристики сделали литий-ионные батареи более предпочтительными по сравнению с другими типами батарей.[8] Чтобы усовершенствовать технологию аккумуляторов, необходимо максимизировать возможность повторного использования, а также энергию и удельную мощность, а также минимизировать объемное расширение.

Во время интеркаляции лития объем электрода увеличивается, вызывая механическую деформацию. Механическая деформация нарушает структурную целостность электрода, вызывая его растрескивание.[5] Наночастицы может уменьшить степень деформации материала, когда батарея подвергается циклической работе, поскольку объемное расширение, связанное с наночастицами, меньше, чем объемное расширение, связанное с микрочастицами.[5][6] Небольшое увеличение объема, связанное с наночастицами, также улучшает обратимую способность батареи: способность батареи проходить множество циклов без потери заряда.[6]

В современной технологии литий-ионных аккумуляторов скорость диффузии лития невысока. С помощью нанотехнологий можно достичь более высоких скоростей диффузии. Наночастицы требуют более коротких расстояний для транспортировки электронов, что приводит к более высокой скорости диффузии и более высокой проводимости, что в конечном итоге приводит к большей плотности мощности.[5][6]

Преимущества нанотехнологий

Использование нанотехнологий для производства аккумуляторов дает следующие преимущества:[9]

  • Увеличение доступной мощности от аккумулятора и уменьшение времени, необходимого для зарядки аккумулятора. Эти преимущества достигаются путем покрытия поверхности электрода наночастицами, увеличивая площадь поверхности электрода, тем самым позволяя протекать большему току между электродом и химическими веществами внутри батареи.[10]
  • Наноматериалы можно использовать в качестве покрытия для отделения электродов от любых жидкостей в батарее, когда батарея не используется. В современной технологии аккумуляторов жидкости и твердые частицы взаимодействуют, вызывая разряд низкого уровня. Это сокращает срок службы батареи.[11]

Недостатки нанотехнологий

Нанотехнологии ставят перед аккумуляторами свои задачи:

  • Наночастицы имеют низкую плотность и большую площадь поверхности. Чем больше площадь поверхности, тем больше вероятность реакции на поверхности с воздухом. Это дестабилизирует материалы в аккумуляторе.[6][5]
  • Из-за низкой плотности наночастиц существует более высокое сопротивление между частицами, что снижает электрическую проводимость материала.[12]
  • Наноматериалы трудно производить, что увеличивает их стоимость. Хотя наноматериалы могут значительно улучшить характеристики батареи, их производство может быть дорогостоящим.[10]

Активные и прошлые исследования

В области литий-ионных аккумуляторов было проведено много исследований, направленных на максимальное раскрытие их потенциала. Чтобы правильно использовать чистые энергетические ресурсы, такие как солнечная энергия, ветровая энергия и энергия приливов, аккумуляторы, способные хранить огромное количество энергии, используемой в сетевое хранилище энергии, необходимы. Литий-железо-фосфатные электроды исследуются на предмет их потенциального применения для хранения энергии в сети.[6]

Электрические транспортные средства - еще одна технология, требующая улучшенных аккумуляторов.[13] Аккумуляторы электромобилей в настоящее время требуют длительного времени зарядки, что фактически запрещает использование электромобилей для дальних поездок.[5]

Наноструктурированные анодные материалы

Графит и SEI

Анод в литий-ионных аккумуляторах почти всегда графит.[8] Графитовые аноды должны улучшить их термическую стабильность и обеспечить более высокую мощность.[14] Графит и некоторые другие электролиты могут вступать в реакции, которые снижают уровень электролита и создают SEI, эффективно снижая потенциал батареи. Нанопокрытия в SEI в настоящее время исследуются, чтобы остановить эти реакции.[8]

В литий-ионных аккумуляторах SEI необходим для термической стабильности, но препятствует потоку ионов лития от электрода к электролиту. Park et al. разработали наноразмерное покрытие из полидофамина, так что SEI больше не мешает работе электрода; вместо этого SEI взаимодействует с полидофаминовым покрытием.[14]

Графен и другие углеродные материалы

Графен был тщательно изучен на предмет его использования в электрохимических системах, таких как батареи, с момента его первой изоляции в 2004 году.[15] Графен имеет большую площадь поверхности и хорошую проводимость.[16] В современной технологии литий-ионных аккумуляторов двумерные графитовые сети препятствуют плавному интеркалированию иона лития; ионы лития должны перемещаться вокруг двухмерных графитовых листов, чтобы достичь электролита. Это замедляет скорость зарядки аккумулятора. Пористые графеновые материалы в настоящее время исследуются для решения этой проблемы. Пористый графен предполагает либо образование дефектов в 2D-листе, либо создание пористой сверхструктуры на основе 3D-графена.[15]

В качестве анода графен предоставит пространство для расширения, так что проблема объемного расширения не возникнет. 3D-графен показал чрезвычайно высокую скорость извлечения ионов лития, что указывает на высокую обратимую емкость.[15] Кроме того, случайная визуализация графенового анода в виде «карточного домика», показанная ниже, позволила бы ионам лития накапливаться не только на внутренней поверхности графена, но и на нанопорах, которые существуют между отдельными слоями графена.[17]

Raccichini et al. также обозначены недостатки графена и композитов на его основе. Графен имеет большой необратимый механизм на первом этапе литирования. Поскольку графен имеет большую площадь поверхности, это приведет к большой начальной способности необратимости. Он предположил, что этот недостаток настолько велик, что ячейки на основе графена «невозможны».[17] Исследования графена в анодах все еще продолжаются.

Углеродные нанотрубки использовались в качестве электродов для аккумуляторов, в которых используется интеркаляция, таких как литий-ионные аккумуляторы, с целью повышения емкости.[18]

Оксиды титана

Оксиды титана - еще один анодный материал, который был исследован для применения в электромобилях и хранении энергии в сетях.[6] Однако низкие электронные и ионные возможности, а также высокая стоимость оксидов титана доказали, что этот материал неблагоприятен для других анодных материалов.[8]

Аноды на основе кремния

Аноды на основе кремния также исследовались на предмет их более высокой теоретической емкости, чем у графита.[8][19] Аноды на основе кремния обладают высокой скоростью реакции с электролитом, низкой объемной емкостью и чрезвычайно большим объемным расширением во время цикла.[12] Однако в последнее время была проделана работа по уменьшению объемного расширения анодов на основе кремния. Создав сферу из проводящего углерода вокруг атома кремния, Liu et al. Доказано, что это небольшое структурное изменение оставляет кремнию достаточно места для расширения и сжатия, не создавая механической нагрузки на электрод.[12]

Наноструктурированные катодные материалы

Углеродные наноструктуры использовались для увеличения возможностей электродов, а именно катода.[6][20][21] В LiSO2 батареи, углеродное наноструктурирование теоретически позволило увеличить удельную энергию батареи на 70% по сравнению с нынешней литий-ионной аккумуляторной технологией.[20] В общем, литий сплавы Было обнаружено, что теоретическая плотность энергии выше, чем у ионов лития.[5]

Традиционно LiCoO2 использовался в качестве катода в литий-ионных батареях. Первым успешным альтернативным катодом для использования в электромобилях стал LiFePO.4.[8] LiFePO4 показал повышенную удельную мощность, более длительный срок службы и повышенную безопасность по сравнению с LiCoO2.[8]

Графен

Во время интеркаляции: а) ионы лития в решетку графита, б) ионы лития в решетку графена, в) ионы натрия, неспособные поместиться в решетку графита, г) ионы натрия в решетку графена.[17]

Графен может быть использован для улучшения электропроводности катодных материалов. LiCoO2, LiMn2О4и LiFePO4 - это все обычно используемые катодные материалы в литий-ионных батареях. Эти катодные материалы обычно смешивают с другими углеродно-композитными материалами для повышения их скоростных характеристик. Поскольку графен имеет более высокую электропроводность, чем другие углеродные композитные материалы, такие как углеродная сажа, графен имеет большую способность улучшать эти катодные материалы в большей степени, чем другие углеродные композитные добавки.[17]

Piao et al. специально изучил пористый графен по отношению только к графену. Пористый графен в сочетании с LiFePO4 было выгодно перед просто графеном в сочетании с LiFePO4, для повышения стабильности цикла.[15] Пористый графен создает хорошие поровые каналы для диффузии ионов лития и предотвращает накопление LiFePO.4 частицы.[15]

Raccichini et al. предложили композиты на основе графена в качестве катодов в натриево-ионные батареи. Ионы натрия слишком велики, чтобы поместиться в типичную решетку графита, поэтому графен позволит ионам натрия интеркалировать. Графен также был предложен для решения некоторых проблем, связанных с литий-серные батареи. Проблемы, связанные с литиево-серными батареями, включают растворение промежуточного продукта в электролите, расширение большого объема и плохую электропроводность.[17] Графен был смешан с серой на катоде в попытке улучшить емкость, стабильность и проводимость этих батарей.[17]

Преобразовательные электроды

Электроды преобразования - это электроды, в которых химические ионные связи разрушены и преобразованы. Также происходит трансформация кристаллической структуры молекул.[22] В преобразовательных электродах могут быть размещены три иона лития на каждый ион металла, тогда как современная технология интеркаляции может размещать только один ион лития на каждый ион металла.[6] Более высокое соотношение ионов лития к металлическим ионам указывает на увеличенную емкость аккумулятора. Недостатком преобразовательных электродов является большое напряжение. гистерезис.[22]

Картография

Balke et al. стремится понять механизм интеркаляции для литий-ионных аккумуляторов в наномасштабе.[23] Этот механизм понятен на микромасштабе, но поведение вещества меняется в зависимости от размера материала. Zhu et al. также отображают интеркаляцию ионов лития в наномасштабе, используя сканирующая зондовая микроскопия.[24]

Математические модели интеркаляции литиевых батарей были рассчитаны и все еще исследуются.[25][26] Уиттингем предположил, что не существует единого механизма, с помощью которого ионы лития перемещаются через электролит батареи. Движение зависело от множества факторов, включая, помимо прочего, размер частиц, термодинамическое состояние или метастабильное состояние батареи и то, протекала ли реакция непрерывно.[25] Их экспериментальные данные для LiFePO4 - FePO4 предположил движение ионов Li по изогнутой траектории, а не прямолинейный скачок в электролите.[25]

Механизмы интеркаляции были изучены также для поливалентных катионов. Ли и др. изучил и определил правильный механизм интеркаляции для аккумуляторных цинковых батарей.[27]

Эластичная электроника

Эти волокнистые электроды наматываются как пружины для придания им гибкости. а) представляет собой нерастянутую пружину и б) представляет собой частично растянутую пружину, что показывает, насколько податливы эти волокна.[28]

Также были проведены исследования по использованию пружин из углеродных нанотрубок в качестве электродов.[28] LiMn2О4 и Ли4Ti5О12 представляют собой наночастицы, которые использовались в качестве катода и анода соответственно, и продемонстрировали способность растягиваться на 300% от своей исходной длины. Применения растягиваемой электроники включают устройства хранения энергии и солнечные элементы.[28]

Батареи для печати

Исследователи из Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе успешно разработали «чернила из нанотрубок» для производства гибких батарей с использованием печатная электроника техники.[18] Сеть углеродные нанотрубки использовался как форма электронно-проводящего нанопровода в катоде угольно-цинковый аккумулятор. Используя нанотрубные чернила, углеродная катодная трубка и компоненты электролита из оксида марганца углеродно-цинковой батареи могут быть напечатаны в виде различных слоев на поверхности, на которой может быть напечатан анодный слой из цинковой фольги. Эта технология заменяет коллекторы заряда, такие как металлические листы или пленки, случайным набором углеродных нанотрубок. Углеродные нанотрубки увеличивают проводимость.[18] Могут быть изготовлены тонкие и гибкие батареи толщиной менее миллиметра.

Хотя токи разряда аккумуляторов в настоящее время ниже уровня практического использования, нанотрубки в чернилах позволяют проводить заряд более эффективно, чем в обычных аккумуляторах, так что технология нанотрубок может привести к улучшению характеристик аккумулятора.[29] Подобная технология применима к солнечные батареи, суперконденсаторы, светодиоды и метки интеллектуальной радиочастотной идентификации (RFID).

Исследовательские компании

Toshiba

Используя наноматериал, Toshiba увеличила площадь поверхности лития и расширила узкое место, позволяя частицам проходить через жидкость и быстрее заряжать аккумулятор. Toshiba заявляет, что она тестировала новую батарею, разряжая и полностью заряжая тысячу раз при 77 ºC, и обнаружила, что она потеряла только один процент своей емкости, что свидетельствует о продолжительном сроке службы батареи.

Аккумулятор Toshiba имеет толщину 3,8 мм, высоту 62 мм и глубину 35 мм.

A123Systems

A123Systems также разработала коммерческую нано-литий-ионную батарею. A123 Systems утверждает, что их аккумулятор имеет самый широкий диапазон температур при -30 .. +70 ⁰C. Подобно нанобатареям Toshiba, литий-ионные батареи A123 заряжаются до «большой емкости» за пять минут. Безопасность - это ключевая особенность, которую рекламирует технология A123, с видео на их веб-сайте, посвященном тесту гвоздя, в котором гвоздь забивается через традиционную литий-ионную батарею и литий-ионную батарею A123, где традиционная батарея загорается и пузыри на одном конце, аккумулятор A123 просто испускает струйку дыма в месте проникновения. Теплопроводность - еще один аргумент в пользу батареи A123, поскольку утверждается, что батарея A123 обеспечивает в 4 раза более высокую теплопроводность, чем обычные литий-ионные цилиндрические элементы. Нанотехнология, которую они используют, представляет собой запатентованную технологию нанофосфата.

Валентность

Также на рынке есть Технология валентности, Inc. Технология, которую они продают, Сафион Литий-ионная технология. Как и в A123, они используют нанофосфатную технологию и другие активные материалы, чем традиционные литий-ионные батареи.

Альтаир

АльтаирНано также разработала нанобатарею с одной минутной подзарядкой. Прогресс, который, по утверждениям Альтаира, был достигнут, заключается в оптимизации наноструктурированного оксида шпинели титаната лития (LTO).

Фотоника США

Фотоника США находится в процессе разработки нанобатареи с использованием "экологически чистый «наноматериалы как для анода, так и для катода, а также массивы отдельных наноразмерных контейнеров ячеек для твердого полимерного электролита. Компания US Photonics получила грант Национального научного фонда SBIR на этапе I на разработку технологии нанобатарей.

Sony

Произведена первая литий-ионная батарея на основе кобальта в 1991 году. С момента создания этой первой литий-ионной батареи исследования нанобатарей продолжаются, и Sony продолжает свои успехи в области нанобатарей.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Свенсон, Гейл (20 марта 2012 г.). «Нанопроизводство: предотвращение разрушения электролита в наноразмерных литиевых батареях». NIST. Получено 2017-02-25.
  2. ^ -, Sattler, Klaus D. Physiker, BRD, Schweiz, 1945; -, Sattler, Klaus D. Physicien, RFA, Suisse, 1945; -, Саттлер, Клаус Д. Физик, ФРГ, Швейцария, 1945 (01.01.2011). Справочник по нанофизике. CRC Press / Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9781420075465. OCLC  731419474.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
  3. ^ Дж., Кливленд, Катлер (01.01.2009). Словарь энергии. Эльзевир. ISBN  9780080964911. OCLC  890665370.
  4. ^ Лю, Чаньюань; Gillette, Eleanor I .; Чен, Синьи; Пирс, Александр Дж .; Козен Александр Ц .; Schroeder, Marshall A .; Gregorczyk, Keith E .; Ли, Санг Бок; Рублофф, Гэри В. (2014). «Все-в-одном массив нанопористых батарей». Природа Нанотехнологии. 9 (12): 1031–1039. Bibcode:2014НатНа ... 9.1031Л. Дои:10.1038 / nnano.2014.247. PMID  25383515.
  5. ^ а б c d е ж грамм Вонг, Кауфуи; Диа, Сара (2016-10-20). «Нанотехнологии в аккумуляторах». Журнал технологий энергоресурсов. 139 (1): 014001–014001–6. Дои:10.1115/1.4034860. ISSN  0195-0738.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я (Джанфранко), Пистойя, Г. (2014-03-28). Литий-ионные батареи: достижения и области применения. ISBN  9780444595133. OCLC  861211281.
  7. ^ а б Armand, M .; Тараскон, Ж.-М. (2008). «Строим батареи лучше». Природа. 451 (7179): 652–657. Bibcode:2008Натура.451..652А. Дои:10.1038 / 451652a. PMID  18256660. S2CID  205035786.
  8. ^ а б c d е ж грамм Лу, Джун; Чен, Цзунхай; Ма, Цзыфэн; Пан, Фэн; Curtiss, Larry A .; Амин, Халил (2016). «Роль нанотехнологий в разработке аккумуляторных материалов для электромобилей». Природа Нанотехнологии. 11 (12): 1031–1038. Bibcode:2016НатНа..11.1031Л. Дои:10.1038 / nnano.2016.207. PMID  27920438.
  9. ^ «Nano Battery (Нанотехнологическая батарея)». www.understandingnano.com. Получено 2017-02-25.
  10. ^ а б Брюс, Питер Дж .; Скросати, Бруно; Тараскон, Жан-Мари (2007-04-07). «Наноматериалы для литиевых аккумуляторных батарей». Angewandte Chemie International Edition. 47 (16): 2930–2946. Дои:10.1002 / anie.200702505. ISSN  1521-3773. PMID  18338357.
  11. ^ Сунита, Кумбхат (2016-04-11). Основы нанонауки и нанотехнологий. ISBN  9781119096115. OCLC  915499966.
  12. ^ а б c Лю, Нянь; Лу, Женда; Чжао, Цзе; Макдауэлл, Мэтью Т .; Ли, Хён Ук; Чжао, Вентинг; Цуй, И (2014). «Наноразмерный дизайн, вдохновленный гранатом, для анодов литиевых батарей с большой заменой объема». Природа Нанотехнологии. 9 (3): 187–192. Bibcode:2014НатНа ... 9..187л. Дои:10.1038 / nnano.2014.6. PMID  24531496.
  13. ^ Хегго, А (2013). «Применение технологии нанобатарей». Международный журнал энергетики и машиностроения и энергетики. 4. Дои:10.12986 / IJPEE.2013.010 (неактивно 09.09.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (связь)
  14. ^ а б Пак, Сон Хё; Ким, Хён Джин; Ли, Джунмин; Чон, Ю Кён; Чой, Чан Ук; Ли, Хочун (2016-06-08). «Полидофаминовое покрытие на основе мидий для повышения термической стабильности и скоростных характеристик графитовых анодов в литий-ионных батареях». Прикладные материалы и интерфейсы ACS. 8 (22): 13973–13981. Дои:10.1021 / acsami.6b04109. ISSN  1944-8244. PMID  27183170.
  15. ^ а б c d е Пяо, Юаньчжэ (01.01.2016). «Подготовка пористых наноматериалов на основе графена для электрохимических накопителей энергии». Ин Кён, Чон Мин (ред.). Наноустройства и схемотехника для приложений с низким энергопотреблением и сбора энергии. Серия исследований KAIST. Springer Нидерланды. С. 229–252. Дои:10.1007/978-94-017-9990-4_8. ISBN  9789401799898.
  16. ^ Гейм, А.К .; Новоселов, К. С. (2007). «Возвышение графена». Материалы Природы. 6 (3): 183–191. arXiv:cond-mat / 0702595. Bibcode:2007НатМа ... 6..183Г. Дои:10.1038 / nmat1849. PMID  17330084. S2CID  14647602.
  17. ^ а б c d е ж Раччини, Ринальдо; Варци, Альберто; Пассерини, Стефано; Скросати, Бруно (2015). «Роль графена для электрохимического накопления энергии». Материалы Природы. 14 (3): 271–279. Bibcode:2015НатМа..14..271р. Дои:10.1038 / nmat4170. PMID  25532074.
  18. ^ а б c Кибеле, А .; Грюнер, Г. (2007-10-01). «Архитектура батареи на основе углеродных нанотрубок». Письма по прикладной физике. 91 (14): 144104. Bibcode:2007АпФЛ..91н4104К. Дои:10.1063/1.2795328. ISSN  0003-6951.
  19. ^ Лю, Цзюнь; Копольд, Питер; ван Акен, Питер А .; Майер, Иоахим; Ю, Ян (10.08.2015). «Материалы для хранения энергии от природы через нанотехнологии: устойчивый путь от тростниковых растений до кремниевого анода для литий-ионных батарей». Angewandte Chemie International Edition. 54 (33): 9632–9636. Дои:10.1002 / anie.201503150. ISSN  1521-3773. PMID  26119499.
  20. ^ а б Чон, Гуджин; Ким, Хансу; Пак, Чон Хван; Чон, Джэхван; Цзинь, Син; Сонг, Джухе; Ким, Бо-Рам; Парк, Мин-Сик; Ким, Джи Ман (2015-10-28). «Нанотехнологии позволили перезаряжаемые Li-SO2 батареи: еще один подход к системам постлитий-ионных батарей». Energy Environ. Наука. 8 (11): 3173–3180. Дои:10.1039 / c5ee01659b. ISSN  1754-5706.
  21. ^ Ли, Хуйцяо; Чжоу, Хаошэнь (09.01.2012). «Повышение характеристик литий-ионных аккумуляторов с помощью углеродного покрытия: настоящее и будущее». Chem. Сообщество. 48 (9): 1201–1217. Дои:10.1039 / c1cc14764a. ISSN  1364-548X. PMID  22125795.
  22. ^ а б Sivakumar, M .; Prahasini, P .; Субадеви, Р .; Лю, Вэй-Рен; Ван, Фу-Мин (2016-11-29). «Эффективность« нано »в электроде преобразования CoV2O6 браннеритового типа для литиевых батарей». RSC Adv. 6 (114): 112813–112818. Дои:10.1039 / c6ra20989k. ISSN  2046-2069.
  23. ^ Balke, N .; Джесси, S .; Морозовская, А. Н .; Елисеев, Э .; Chung, D. W .; Kim, Y .; Adamczyk, L .; Гарсия, Р. Э .; Дадни, Н. (2010). «Наноразмерное отображение диффузии ионов в катоде литий-ионной батареи». Природа Нанотехнологии. 5 (10): 749–754. Bibcode:2010НатНа ... 5..749Б. Дои:10.1038 / nnano.2010.174. PMID  20802493.
  24. ^ Чжу, Цзин; Лу, Ли; Цзэн, Кайян (26.02.2013). «Наноразмерное картирование диффузии литий-иона в катоде внутри твердотельной литий-ионной батареи с помощью передовых методов сканирующей зондовой микроскопии». САУ Нано. 7 (2): 1666–1675. Дои:10.1021 / nn305648j. ISSN  1936-0851. PMID  23336441.
  25. ^ а б c Уиттингем, М. Стэнли (10 декабря 2014 г.). «Предельные пределы реакций интеркаляции для литиевых батарей». Химические обзоры. 114 (23): 11414–11443. Дои:10.1021 / cr5003003. ISSN  0009-2665. PMID  25354149.
  26. ^ Allu, S; Kalnaus, S; Симунович, S; Нанда, Дж; Тернер, Дж. А .; Паннала, S (2016). «Трехмерная мезо-макроскопическая модель для литий-ионных интеркаляционных батарей». Журнал источников энергии. 325: 42–50. Bibcode:2016JPS ... 325 ... 42A. Дои:10.1016 / j.jpowsour.2016.06.001.
  27. ^ Ли, Боен; Ли, Хэ Ри; Ким, Хесик; Чунг, Кён Юн; Чо, Бён Вон; О, Си Хён (21.05.2015). «Выяснение механизма интеркаляции ионов цинка в α-MnO2 для аккумуляторных цинковых батарей». Chem. Сообщество. 51 (45): 9265–9268. Дои:10.1039 / c5cc02585k. ISSN  1364-548X. PMID  25920416. S2CID  11196602.
  28. ^ а б c Чжан, Е; Бай, Вэньюй; Ченг, Сюньлянь; Рен, Цзин; Вен, Вэй; Чен, Пейнинг; Фанг, Синь; Чжан, Чжитао; Пэн, Хуэйшэн (22 декабря 2014 г.). «Гибкие и растяжимые литий-ионные батареи и суперконденсаторы на основе электропроводящих пружин из углеродных нанотрубок». Angewandte Chemie International Edition. 53 (52): 14564–14568. Дои:10.1002 / anie.201409366. ISSN  1521-3773. PMID  25358468.
  29. ^ "Нанотрубки запутывают батареи для печати". Новый ученый. Получено 2017-02-25.

внешняя ссылка