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高效、安全、可靠的动力电池是制约新型近零排放汽车产业的瓶颈,也是新能源汽车的“短板”之一。当前动力电池存在的最大安全隐患是电池热失控,中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院在开发高安全性动力电池聚合物电解质材料体系解决该安全问题方面取得了阶段性进展,并正快速推进其产业化进程。
现有的锂离子电池液体电解质体系,不能满足动力电池对高能量、高功率和安全性等多方面的要求。青岛储能产业技术研究院研发团队提出了“刚柔并济”的研发思路,开发出一系列新型聚合物电解质体系,很好地解决了上述瓶颈问题,同时大幅提升了安全使用性能。“刚柔并济”就是使用“刚”性骨架材料,如聚酰亚胺、芳纶、聚芳砜酰胺、玻璃纤维和纤维素等(NanoEnergy,2014,10,277-287;SolidStateIonics,2013,245-246,49-55;232,44-48;JournaloftheElectrochemicalSociety,2013,161,A1032-A1038;ProgressinPolymerScience,2015,43,136-164)无纺布材料,改善电池的力学性能和尺寸热稳定性能;利用“柔”性离子传输材料,如聚环氧乙烷(PEO)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氰基丙烯酸酯和聚碳酸丙烯酯(PPC)等赋予优异的离子传导性和界面稳定性,通过“并济”即两种或多种材料复合达到多赢的效果,实现综合性能的大幅提高,进而满足动力电池的要求。
敬天惜物、取法自然,该研究探究“刚柔并济”的复合聚合物电解质体系,实现刚柔的对立统一,来实现力学强度、耐热性能、电位窗口、界面稳定性和离子导电率等综合性能的提升。图1是“刚柔并济”凝胶聚合物电解质的设计理念。
图1“刚柔并济”聚合物电解质的设计理念
传统的偏氟乙烯类体系虽然具有高的稳定性和较高的电位窗口等优点,但离子导电率较低、湿态下其力学强度和热稳定性很差,为改善传统的偏氟乙烯类的凝胶聚合物电解质的性质,研究团队采用其与聚酰亚胺和聚砜酰胺等无纺布材料纳米尺度复合,刚柔并济、浑然一体,提升尺寸热稳定性和力学强度,实现其综合性能的提升(JournaloftheElectrochemicalSociety,2013,160,A769-A774;MacromolecularMaterialsandEngineering,2013,298,806-813;ACSAppl.Mater.Interfaces,2013,5,128-134);针对其锂离子迁移系数低的问题,研发了新型的单离子聚合物硼酸锂盐作为表面增强材料(CoordinationChemistryReviews,2015,292,56-73;JournalofMaterialsChemistryA,2015,3,7773-7779)提高其离子迁移数和相容性,“刚柔并济、相辅相成”提升电池系统综合性能。
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5月20日,《美国化学会会刊》刊发了一则论文显示,中国科研领域在全固态电池失效机制研究方面取得重要突破。中国科学院金属研究所联合加州大学尔湾分校组成的团队,首次在纳米尺度揭示了无机固态电解质中的软短路—硬短路转变机制及其背后的析锂动力学,破解了固态电池短路难题。来源丨北极星电池网受
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2025年5月30日,国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号)。这是我国首份绿电直连政策法规,旨在探索创新新能源生产和消费融合发展模式,促进新能源就近就地消纳,更好满足企业绿色用能需求。在国际碳贸易壁垒下,绿电直连政策是我国应
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“绿电直连”11类应用场景测算(来源:微信公众号“孙小兵”作者:孙小兵)2025年6月4日2025年5月,国家发展改革委、国家能源局印发了《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号)(以下简称“650号文”)。作者结合近期在零碳园区策划上的实践和思考,对绿电直连专线缴纳输
北极星储能网获悉,6月3日,1批汽车用钠离子动力电池组,经福州海关所属宁德海关关员现场实施危包使用鉴定合格,并取得危险货物包装使用鉴定证书后顺利出口。据悉,这是全国首批钠离子汽车动力电池出口。钠离子电池是一种新型二次电池,其工作原理与锂离子电池类似,通过钠离子在正负极间的往复移动实
北极星售电网获悉,近日,重庆市能源局发布关于市六届人三次会议第1243号代表建议办理情况的答复函。答复文件明确,重庆实施“百万千瓦屋顶部署推进”光伏式和“千乡万村驭风”行动,截至2025年3月,全市风电、光伏发电装机规模分别达到256万千瓦、352万千瓦,新能源装机将从“十三五”末提升6.3%至16.
北极星氢能网获悉,近日,盐城市人民政府办公室关于印发盐城市国家碳达峰试点建设推进方案的通知。文件指出,推动新能源规模开发利用。强化新能源资源管理,加强陆上风电和海上光伏资源有序开发和合理利用。加快推动海上风电和市场化并网光伏发电项目建设,推进能源供给清洁替代和能源消费电能替代。建
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北极星输配电网整理了5月26日~5月30日的一周输配电政策动态。西安关于开展建设零碳工厂(园区)和综合能源示范项目摸底工作的通知5月30日,陕西西安市工信局发布《西安市工业和信息化局关于开展建设零碳工厂(园区)和综合能源示范项目摸底工作的通知》。为推动光伏、氢能、地热、智能微电网、新型储能
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