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国家“青年千人计划”专家、华中科技大学教授王帅研究团队长期致力于柔性材料及器件的研究,近期在超快柔性储能研究方面取得突破性进展。
据了解,超级电容器具有“使用寿命长、环境适应力强、高充放电效率、高能量密度”的四大显著特点,具有广泛的应用前景。因此,超级电容器的研究受到高度关注。目前,基于碳材料的双电层电容器具有超高的功率密度,但其能量密度远低于可再充锂离子电池;而基于过渡金属氧化物的赝电容材料展现出较高的能量密度。将两者完美结合构建混杂型纳米复合材料,既能克服各自的缺点又能发挥各自的优势,有望推进高能量密度的超级电容器的工业化。
该研究团队成员吕其英博士在《纳米快报》(Nano Letters)在线刊发了关于氮掺杂碳管/金掺杂二氧化锰的全固态薄膜超级电容器的研究论文,论文题目为《Solid-State Thin-Film Supercapacitors with Ultrafast Charge/Disge Based on N-Doped-Carbon-Tubes/Au- Nanoparticles-Doped-MnO2 Nanocomposites》(NanoLett.,2015,DOI:10.1021/acs.nanolett.5b02489)。此研究是采用模板法在碳布基底上组装氮掺杂碳管/金掺杂二氧化锰的三维中空纳米复合电极,并以此电极分别组装成对称和非对称(多孔三氧化二铁纳米柱作为负极)的全固态薄膜超级电容器,充分利用纳米材料的多方面优势加速电子在活性材料中的传递,进而实现超级电容器的快速充电。这两种薄膜器件均具有较高的功率密度和能量密度,更重要的是,所组装的非对称的全固态薄膜器件可展现出超快速充电能力(10V/s),比常规电容器的充电时间快10-100倍,能在几秒内完成充电,且在经过5000次充放电仍能保持97%的比电容。并且这种超级电容器有望与电池结合,组装成混合型超级电容器,进而实现工业化。这是国际上基于金属氧化物赝电容薄膜型超级电容器研究领域的一个重大突破。
过渡金属氧化物的赝电容材料的导电性普遍较差,严重制约了其性能以及在工业中的实际应用。吕其英博士另辟蹊径,采用电沉积方法在氧化锌纳米柱上生长金掺杂α-型二氧化锰纳米复合膜,首次解决了α-型二氧化锰导电性差的缺点,为实现α-型二氧化锰在超级电容器中应用提供了重要的理论依据和设计方向。此项研究是采用电沉积方法在氧化锌纳米柱上生长金掺杂α-二氧化锰纳米复合膜,得到电化学性能优异的三维纳米复合材料,通过理论计算进一步验证了该方法能使金原子巧妙地掺杂进入α-二氧化锰的晶格,从本质上提高了α-型二氧化锰的导电性,解决了α-型二氧化锰导电性差的缺点,实现了二氧化锰中的锰原子在能量存储过程中的充分利用,因此,其质量比电容(可达1305F/g)得到空前提高,与其理论电容值(1380F/g)非常接近。采用该纳米复合材料作为阳极、石墨烯-碳纳米管复合材料作为阴极,组装成超级电容器器件,该器件具有较宽的工作电势窗口(1.8V)和超高的能量密度(101Wh/kg),该能量密度堪与锂电池(100~200Wh/kg)相媲美。这种金原子掺杂α-型二氧化锰的方法简单易控,可操作性强,且可以推广到更为广泛的储能研究领域,比如锂离子电池、燃料电池等。相关最新研究论文(《Ultrahigh Capacitive Performance of Three-Dimensional Electrode Nanomaterials Based on α-MnO2 Nanocrystallines Induced by Doping Au through A-Scale Channels》)被NanoEnergy接收。
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北极星储能网获悉,1月25日国家能源集团发布新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标候选人公示。中标候选人情况如下:第一中标候选人:南京南瑞继保工程技术有限公司,报价706.2万元。第二中标候选人:煜邦智源科技(嘉兴)有限公司,报价634.015万元。本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min
1月18日获悉,山东淄博供电公司的储能式大电流短路冲击试验室顺利通过验收,标志着该公司成为国网山东省电力公司首家具备储能式大电流短路冲击试验检测能力的地市级供电公司。淄博供电公司于2019年开始试点建设储能式大电流短路冲击试验室,并先后完成两期实验室改造升级。该试验室配置的大容量储能式
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11月1日,广东能源集团20兆瓦新型储能系统示范项目(以下简称“新型储能系统示范项目”)并网投产,该项目是广东省首个“锂电+超级电容器”火储联合调频项目,已列入国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项。新型储能系统示范项目场址位于广东省珠海市,通过创新性采用“16MW/8MWh磷酸铁锂电
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近日,许继集团承接的华能集团福建罗源电厂超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频示范项目全功率投运成功,标志着“超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频技术研究及示范应用”项目成功实施,该项目也是国内首个大容量超级电容混合储能调频项目。许继为该项目提供了8套2.5MW储能调频PCS升压一体机系统和6
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合肥工业大学科研团队制备出一种高强度、自支撑、超薄透明的石墨烯薄膜,并将其组装为全固态柔性超级电容器,为下一代柔性电子器件的研发开辟了新路径。该校教授怀萍科研团队与中国科技大学、南京大学等合作,通过单分子原子力显微镜测量手段,在11种不同有机分子中发现了与氧化石墨烯之间的作用力最强
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5月9日,林洋能源与五河县人民政府举行深度会谈,并就具体项目签署合作协议。五河县委书记金胜庆,林洋集团总裁、林洋能源董事长陆永华出席会谈并见签。五河县副县长朱儒林、林洋储能董事长施洪生分别代表双方签约。根据协议内容,林洋能源计划在五河县投资新建年产1.5GWh的锂电池PACK生产线,预计于20
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我国是电动自行车生产、消费大国,社会保有量已达3.5亿辆,2023年规模以上企业累计生产电动自行车4228万辆,电动自行车已成为群众短途出行的重要交通工具。然而,电动自行车行业还存在着产业集中度不高、企业创新研发能力弱、质量保障能力不足等问题,与人民美好生活需要存在差距。为加强电动自行车行
北极星储能网获悉,蓝海华腾5月8日在投资者互动平台表示,公司投资了高能时代(珠海)新能源科技有限公司1200万元,高能时代硫化物全固态锂电池研发进展顺利,目前已经完成20Ah级全固态电芯A样开发,同时高能时代正在搭建中试线,预计2024年底可以实现5Ah以内小电芯量产。
据广州海关5月7日消息,该关近日研究制定16条促进新质生产力发展措施,将从促进产业科技创新、支持建设高能级高开放平台、提升产业链供应链韧性等多方面,持续强化监管、优化服务,促进新质生产力发展。在促进产业科技创新方面,支持符合免税资质的科技创新主体享受相关税收政策。聚焦高水平科技创新等
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5月8日,工信部公开征求对锂电池行业规范条件及公告管理办法(征求意见稿)的意见。征求意见稿提到,引导企业减少单纯扩大产能的制造项目,加强技术创新、提高产品质量、降低生产成本。使用三元材料(镍钴锰酸锂)的能量型单体电池能量密度≥230Wh/kg,电池组能量密度≥165Wh/kg;使用磷酸铁锂等其他材
时值中法建交60周年,当地时间5月6日下午,国家主席习近平在巴黎同法国总统马克龙共同出席中法企业家委员会第六次会议闭幕式,并发表题为《继往开来,携手开创中法合作新时代》的重要致辞。万帮数字能源股份有限公司董事长、星星充电创始人、CEO邵丹薇女士应邀参加会议。当天,星星充电与施耐德电气就
据准格尔旗发布消息,近日,总投资27.15亿元的鄂尔多斯新创新材料有限公司年产8万吨锂离子电池负极材料项目进入投产倒计时。据了解,该项目总投资27.15亿元,主要以石油焦、针状焦和固体沥青为原料,经磨粉、造粒、低温炭化等工艺流程,生产广泛应用于动力电池及储能领域的锂离子电池负极材料,设计年
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