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以锂离子电池为代表的可充电电池已经在便携电子设备和电动汽车中得到了广泛的应用。然而,电池负极材料在锂离子嵌入和解嵌过程中发生的巨大体积变化会引起电极材料的坍塌和非晶化,造成电池性能的全面劣化。当前电池负极材料的研究主要关注于解决电极结构坍塌的问题,并取得了较大的进展,但对电极材料非晶化问题一直缺乏有效的解决方案。因钠资源更为廉价、易得的优势,钠离子电池成为替代锂离子电池的首选,并有望在智能电网等规模储能应用中发挥巨大作用。但是钠离子的半径为1.02 Å,比锂离子半径0.76 Å大约34%,因此钠离子电极材料在充放电过程中会产生更大的体积变化,这使得电极结构坍塌和非晶化的问题更为严重。同时,从动力学角度来看,尺寸较大的钠离子在负极材料中的嵌入/解嵌速度要比锂离子更慢。这些不利因素使钠离子电池在循环性能和功率性能的提升更具挑战。而对规模储能来说,电池的循环寿命和功率恰是最为关键的要素。
同济大学化学科学与工程学院杨金虎教授课题组面向电极材料非晶化和钠离子电池开发研究难点,致力于钠离子电池负极材料可逆晶态相变研究,取得了突破性进展。杨金虎教授课题组采用一系列含金属中心的多苯基金属分子作为单一反应源,利用苯环平面的ππ组装作用(图1a),在封闭的真空石英管中通过温控程序将多苯基分子在管壁原位分解、沉积,形成金属或合金(Sb, Bi, Sn, Ge, Sb89Bi11)纳米点(直径 < 5纳米)均匀分散于石墨化碳骨架中的二元金属/碳纳米复合膜(图1a,b)。所制备的复合膜具有很好的可加工性能(图1c-g),也具有与石墨相当的导电性,可不需导电剂直接用作钠离子电池的电极材料(图1h,i)。以Sb/碳复合电极为例,因为石墨化碳纳米片对Sb纳米点的有效隔离作用,Sb纳米点在钠化(非晶化)后能一直保持超小的纳米尺寸,这不仅在热力学上赋予纳米点更高的表面能量、驱动其形成低能态的晶态相,而且在动力学上也可以避免原子结晶过程中的远距离扩散和识别的势垒(图2)。因此,电极活性材料在每次充放电循环后都能快速从非晶态恢复晶态,这种不寻常的可逆晶态相变保证了电极超高的循环稳定性和高功率性能,如即使在5C和7.5C的高电流密度下循环5000次后,电池的容量几乎没有衰减,电极材料结构也依然有效保持。这些结果表明,金属纳米点/碳骨架复合电极能够同时抑制电极结构坍塌和非晶化。该研究对发展长寿命、高功率的钠离子电池具有重要的借鉴意义。
近日,相关研究成果以“Direct Superassemblies of Freestanding Metal-Carbon Frameworks Featuring Reversible Crystalline-Phase Transformation for Electrochemical Sodium Storage”为题在线发表在国际化学顶级期刊《Journal of The American Chemical Society》(JACS, 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b10782,影响因子为13)上。
图1 限域超组装气相沉积法中金属-碳骨架复合膜形成机制:(a)和合成路线(b);复合膜扫描电镜照片(d)及石英管中复合膜(c)和复合膜在不同弯曲和加工处理时的光学照片(e-i)
图2 Sb-C骨架复合膜电极在充放电循环过程中可能的可逆晶态相变机理
该研究工作得到了复旦大学赵东元教授、新加坡国立大学的彭成信博士的紧密合作,课题组博士生祖连海同学为论文第一作者之一,同济大学为第一作者单位。该研究工作得到了国家自然科学基金、上海东方学者计划、上海创新重点项目等资助。
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思源电气股份有限公司(下文简称“思源电气”)成立于1993年12月,是国内知名的专业从事电力技术研发、设备制造、工程服务的上市公司,荣膺上海市创新型企业和重点高新技术企业、国家重点火炬计划企业、中国能源装备十佳民企等荣誉称号。目前,公司拥有八家全资及控股子公司,产品线覆盖输配电一次及二次设备
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
北极星储能网获悉,5月28日,广东东莞发布2024年度新型储能高质量发展专项资金申报工作。面向锂离子电池、钠离子电池、液流电池、固态电池等先进新型储能技术路线的原材料、元器件、工艺装备、电芯模组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)、系统集成等领域建设的增资扩产项
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北极星储能网获悉,5月26日,明泰铝业发布关于签订战略合作框架协议的公告,宣布与广州鹏辉能源科技股份有限公司(以下简称“鹏辉能源”)签署了《战略合作框架协议》。双方经友好协商,决定在固态电池和钠离子电池等新型电池的研发工作、产品供货、技术开发、产能布局等方面建立多层次、全方位的战略
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年5月19日-2025年5月23日期间发布的储能项目动态整理如下:200MW/800MWh!8种储能技术混合!国家能源集团青海储能电站投产!5月16日,青海公司大柴旦100万千瓦风光储项目配套储能电站工程科翡储能电站在青海省海西蒙古族藏族自治州成功实现投产运行
北极星储能网获悉,6月4日,中科电气发布公告称,拟通过公司控股子公司湖南中科星城石墨有限公司(以下简称“湖南中科星城”,公司持有其99.9984375%股权)的全资子公司中科星城(香港)控股有限公司(以下简称“中科星城香港”)投资设立阿曼项目公司实施年产20万吨锂离子电池负极材料一体化基地项目
这场“蛇吞象”式重组,是滨海能源连续五年亏损后的“生死一搏”。近日,滨海能源公告,拟通过发行股份方式收购关联方沧州旭阳化工有限公司(以下简称“沧州旭阳”)100%股权,标的资产预估达145.8亿元,约为滨海能源总资产的11倍。若交易顺利完成,公司将从负极材料单一业务转型为“负极材料#x2B;尼龙
在能源转型与技术革新的浪潮中,远航锦锂顺应行业发展需求,凭借深厚的技术积累与创新实力,推出循环再生系列电芯。这一系列创新产品不仅性能卓越,更为可再生能源的高效利用与广泛应用提供了全新的解决方案,有望引领新能源行业迈向更加绿色、高效、智能的新纪元。远航锦锂与上下游开展深度的技术合作
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北极星储能网获悉,5月28日,海目星在投资者互动平台上表示,公司深度参与的固态电池技术路线采用氧化物固态电解质和金属锂负极材料,能量密度达450Wh/kg以上,显著高于当前量产的半固态产品,并通过了针刺、高温、低温等极端环境测试,安全性性能得到认证。目前,该固态电池已经运用于亿航智能的载人
5月28日,河南省人民政府办公厅关于印发河南省临港产业发展规划(2025—2035年)的通知(豫政办〔2025〕26号)。其中提到,重点发展电力装备、农业机械、工程机械、医疗器械、船舶制造等产业,提高自主设计、制造和系统集成能力,打造先进装备产业集群。扩大特高压输电成套装备、换流阀等产业优势,做
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
北极星储能网获悉,5月22日晚间,天铁科技发布公告,公司当日与深圳欣界能源科技有限公司(以下简称“欣界能源”)签署《战略合作框架协议》,旨在固态电池锂金属负极材料供应、研发、生产等方面全方位开展战略合作,实现双方优势互补,拓宽双方合作领域、提高合作层面,实现合作共赢。根据协议,双方
北极星储能网获悉,5月20日,美国商务部宣布了对从中国进口的活性负极材料反补贴调查的初步裁决,决定对合成和天然石墨负极材料征收高达721%的反补贴关税!这一政策的执行,或许将对美国电动汽车和储能系统装机产生重大影响,而美国特斯拉将成为最大受害者。一旦负极材料价格大幅上涨,特斯拉将再次失
近日,江苏省张家港保税区管理委员会就天齐锂业新能源材料(苏州)有限公司年产26000吨电池级碳酸锂项目环评进行公示,标志着项目迎来新进展。项目由天齐锂业全资子公司——天齐锂业新能源材料(苏州)有限公司进行建设,选址江苏省苏州市张家港保税区扬子江国际化学工业园。目前,该主要项目为年产3万
北极星储能网获悉,5月16日,位于湖南省长沙市宁乡经开区,举行2025湖南-粤港澳大湾区经贸交流会新能源产业链“校友回湘”专场活动,宁乡经开区在会上作产业推介。从立园之初,宁乡经开区就选择以先进储能材料产业作为产业主攻方向,目前已形成“东有宁德,西有宁乡”的双宁格局,产业规模占湖南省53
作者:彭鹏1王成东2陈满1王青松2雷旗开1金凯强2单位:1.南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院2.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室引用本文:彭鹏,王成东,陈满,等.某钛酸锂电池储能电站热失控致灾危害评价[J].储能科学与技术,2025,14(4):1617-1630.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.1006本
北极星储能网获悉,6月3日消息,福建省科学技术厅等四部门关于组织申报2025年高校产学研联合创新项目的通知,新材料方向包括,锂离子电池、燃料电池等关键材料及工程化技术;电池梯级利用与绿色回收技术;乏燃料后处理技术;先进锂离子电池、动力锂离子电池凝胶聚合物电解质、高离子电导率和高稳定的无
5月29日17时06分,江苏吴中区太湖街道雷山路与东太湖路交叉口处往西60米一货车运载的磷酸锂电池组起火。消防员立刻同步调派叉车转移起火电池组至安全区域,结合锂电池起火的特殊性最终决定使用“围堰淹没处置战法”快速控制火情,有效避免次生灾害。约半小时后,火势已被控制,一小时后明火已完全扑灭
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北极星储能网获悉,近日,住房和城乡建设部应用锂离子储能系统的光伏高层建筑火灾风险评估及验证、光伏高层建筑火灾辅助逃生设施及简易自动喷水灭火系统的应用可靠性及关键技术验证发布了中标公告。中国建筑科学研究院有限公司以80.00万元中得。住房和城乡建设部应用锂离子储能系统的光伏高层建筑火灾
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北极星储能网获悉,5月30日,珠海冠宇发布投资项目建设内容变更的公告。2022年,珠海冠宇子公司浙江冠宇电池有限公司(以下简称“浙江冠宇”)拟在重庆市万盛经济技术开发区(以下简称“万盛经开区”)内依法投资设立项目公司投资建设高性能新型锂离子电池项目,项目预计总投资人民币40亿元(最终项目
北极星储能网获悉,5月28日,广东东莞发布2024年度新型储能高质量发展专项资金申报工作。面向锂离子电池、钠离子电池、液流电池、固态电池等先进新型储能技术路线的原材料、元器件、工艺装备、电芯模组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)、系统集成等领域建设的增资扩产项
全球新能源产业进入高速增长期,但政策不确定性、技术迭代加速、国际竞争加剧等因素导致法律风险频发。近年来,全球新能源产业呈现爆发式增长态势。然而,行业高速发展背后暗藏多重法律风险。(作者:莫泰京北京市盈科律师事务所律师)新能源行业法律风险白皮书——合规挑战与应对策略目录一、行业趋势
北极星储能网讯:5月29日,国华能源投资有限公司发布国华投资国能蒙东莫旗风电基地项目储能设备采购公开招标公告,储能按风电装机总容量15%/4小时配置,配置跟网型储能90MW/360MWh。储能系统设备包含储能电池系统、储能变流器系统、EMS能量管理系统、储能UPS电源屏,电芯为磷酸铁锂以及配套的预制舱、
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