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随着可充电(二次)电池在能源领域的广泛应用,具有更高能量密度、更大功率密度的可充电电池体系成为研究人员追逐的研究热点。近年来,随着二次电池锂离子电池、钾离子电池、镁离子电池以及铝离子电池等的发展,开发匹配以上二次电池高性能的电极材料成为能否实现新型高性能储能与能量转换等目标的关键。
近年来,中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属新能源技术所韩伟强、田华军领导的先进锂电池团队,在包括高能量密度锂离子电池和镁离子电池等方面取得系列进展。在高性能锂离子电池硅基负极材料方面,开发了系列微米级多孔硅及硅碳复合负极材料。研究团队开发的多孔硅负极材料首次库伦效率达到88.1%,循环100次容量保持率超过99.0%。相关研究已申请中国发明专利(201510468107.3,201610016711.7)。系列硅基负极材料的研究结果相继发表在《材料化学杂志A》(Journal of Materials Chemistry A,2015, 3, 17956-17962)和《纳米能源》(Nano Energy,2015, 11, 490–499)上。
与硅同主族的元素锗,在室温下导电率更高(是硅的104倍),同时锗的理论比容量高达1600mAh/g。研究团队利用工业化喷雾干燥的方法成功制备了高倍率性能的锗基负极材料。该锗基负极材料即使在5A/g的电流密度下,放电比容量还能保持在550 mAh/g。该方法中,利用喷雾造球形成稳固的GeOx/CNTs三维网络结构,起到了很好的电子传输作用,大大降低了电池电极的接触电阻,减小了电池的极化,实现了电池的高倍率充放电特性。相关工作发表在Journal of Materials Chemistry A(2015,3, 19393-19401)上。基于团队在锂离子电池高容量负极方面的系列进展,团队研究工作已被邀请写成综述,发表在Journal of Materiomics(2015,1(3), 153–169)杂志。
镁离子电池由于其较高的安全性、环境友好以及镁自身较高的体积比容量(3833 mAh/cm-3)等特点,越来越受到研究人员的关注。但是,镁离子电池面临着诸多问题,包括:(1)如何开发能够实现可逆镁离子沉积与溶解的电解质体系,克服大多数溶液中镁表面容易形成钝化膜阻碍镁离子传输的问题。(2)镁离子电荷密度大,极化作用强,如何找到能够有效嵌入镁离子的具有优异性能的正极材料等。基于以上的系列问题,近期,研究团队中的田华军与浙江大学、美国马里兰大学合作,在高能量密度镁离子电池方面取得原创性研究成果。相关工作被《自然-通讯》(Nature Communications)杂志接收(2016, DOI: 10.1038/ncomms14083)。该研究工作开发了一种碘基正极材料,其具有较高的工作电压(2.0 V)、较高的比容量(~200 mAh/g)以及较好的循环性能(> 120次循环充放电)。同时,该工作优化了镁基电解质体系,实现了可逆的镁离子沉积和溶解,其库伦效率接近100%。该工作深入地研究了该镁离子电池体系的反应机理,并利用其特有的储镁机理,克服了由于镁离子电荷密度大、嵌入正极材料困难的缺点,为开发新型镁离子电池提供了新的方法和思路。
上述研究工作得到了浙江省重点科技创新团队、宁波市3315国际创新团队、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、浙江省自然科学基金一般项目及宁波市自然科学基金等项目的支持。
左:微米级多孔硅负极材料的形貌图;右:微米级多孔硅的首次充放电曲线
左:GeOx/CNTs形貌图;右:GeOx/CNTs电极在不同负载量下的循环性能曲线
基于碘基正极材料的镁离子电池电化学性能
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2025年5月15日,第十七届深圳国际电池技术交流会在此拉开帷幕,全球新能源领域的目光汇聚于此。在这场技术与理念碰撞的盛会上,四川金时科技股份有限公司(股票代码:002951.SZ)(以下简称“金时科技”)携子公司四川金时新能科技有限公司(以下简称“金时新能”)首次以新能源企业身份亮相(展位号14
固态钠电池兼具资源丰富、安全性高、比能量高等优势,被认为是最有应用前景的新型储能技术之一。然而,固态钠电池中在应用中面临诸多挑战,Na金属负极与固态电解质之间的固-固接触导致高界面电阻和Na枝晶的形成,降低了Na的利用率,并损害了电池的循环稳定性;商业化制造的钠箔的厚度一般在50m以上,较
北极星储能网获悉,5月8日,吉利汽车与深势科技签约开启战略合作,双方将共建“新能源+AI”联合实验室。据悉,该实验室聚焦云端电池数字孪生、AI代理模型及电池新材料智能研发三大领域。双方将分别依托吉利自研大模型矩阵和深势科技“AIforScience”技术矩阵,开创动力电池“靶向药级”研发新范式。其
作者:王钦1张艳岗1梁君飞1王华2单位:1.中北大学能源与动力工程学院;2.北京航空航天大学化学学院引用:王钦,张艳岗,梁君飞,等.硅基固态电池的界面失效挑战与应对策略[J].储能科学与技术,2025,14(2):570-582.WANGQin,ZHANGYangang,LIANGJunfei,etal.Challengesandstrategiesforinterfacefailuresinsil
作者:王泓张开悦单位:沈阳理工大学材料科学与工程学院DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0893引用:王泓,张开悦.全钒液流电池碳毡电极的热处理活化研究[J].储能科学与技术,2025,14(2):488-496.本文亮点:1.设计了用于碳毡电极活化的低温短时热处理策略,实现了多孔电极结构强度与催化活性的最优匹
3月26日,天合元氢亮相第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会,重磅推出自主研发的“天擎系列第二代碱性电解水制氢装备”。作为全球产能最大的电解水制氢设备制造商之一,天合元氢以“更安全、更稳定、更高效、更经济”为核心的新一代产品,突破规模化制氢场景中的技术瓶颈,为绿氢规模化发展提供核
北极星储能网获悉,3月11日,全球产能最大的短流程钒电解液制备项目在内江投运,这是四川发展(控股)公司贯彻落实国家“双碳”战略、加速布局新型储能战略性新兴产业的第一个重大产业化项目,标志着四川省储能产业建圈强链迈出新步伐。此次投产的年产60000m短流程钒电解液制备项目,采用自主研发的新
今年政府工作报告指出,协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型。立足“十四五”规划收官之年,高质量发展底色更绿、成色更足。今年2月,云南省委、省政府召开2025年一季度重大产业项目调度推进会,提出“走生态绿色高质量发展道路”。南方电网公司积极探索以数字化绿色化协同促进新
作者:周洪1,2(),俞海龙3,王丽平4,黄学杰3()单位:1.中国科学院武汉文献情报中心;2.中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系;3.中国科学院物理研究所;4.电子科技大学材料与能源学院引用:周洪,俞海龙,王丽平,等.基于BERTopic主题模型的锂电池前沿监测及主题分析研究[J].储能科学与技术,2025,14(
作者:刘通1,3杨瑰婷1毕辉4梅悦旎1刘硕1宫勇吉3罗文雷2单位:1.空间电源全国重点实验室,上海空间电源研究所;2.军事科学院国防科技创新研究院;3.北京航空航天大学材料科学与工程学院;4.中国科学院上海硅酸盐研究所引用:刘通,杨瑰婷,毕辉,等.高能量密度与高功率密度兼顾型锂离子电池研究现状与展望[
作者:梅悦旎,屈雯洁,程广玉,向永贵,陆海燕,邵晓丹,张益明,王可单位:空间电源全国重点实验室,上海空间电源研究所引用本文:梅悦旎,屈雯洁,程广玉,等.锂离子电池正极补锂技术研究进展[J].储能科学与技术,2025,14(1):77-89.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0767本文亮点:1、本文对当前主流的正极
随着固态电池产业的发展,高镍、超高镍材料应用正被加速导入,助力电池能量密度突破350Wh/kg,向400Wh/kg及以上进发。“公司研制的20Ah全固态电池基于超高镍三元正极和限域生长的硅碳负极体系,能量密度可达350Wh/kg,循环寿命2000次,目前已经建成了固态锂离子电池制造中试示范线。”近期,南都电源对
动辄超过300Wh/kg甚至500Wh/kg的超高能量密度,固态电池可谓“吊打”传统液态锂电池。“电解液从液态变成固态不会带来能量密度的提升。”业内人士指出,但固态电池体系提供了更高的安全冗余度和对新型正负极材料更好的相性,可以用到更高容量的负极材料或者正极材料。作为理论比容量是石墨10倍以上的硅
过去“10年来动力电池能量密度提升3倍,成本下降80%以上。”中国科学院院士欧阳明高表示。实际上,对于300Wh/kg能量密度的动力电池,行业目前已经司空见惯。国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出,到2025年动力电池单体比能量达到400Wh/kg,2030年能量密度达到500Wh/kg。随
因为具备对传统液态电池的颠覆性能,固态电池被认为或将成为动力电池的终极解决方案。除了极高的安全性之外,能量密度也对液态电池形成碾压之势。300Wh/kg在液态电池那里是“天花板”,但是到了固态电池那里就变成了“地板”。如今,超能力的固态电池量产装车正在大提速。近期众多车企和电池厂商密集发
硅基负极被认为是下一代锂电池理想的负极材料。近期,众多头部企业密集申请相关专利。据国家知识产权局公告,今年1月,宁德时代公布了一项国际专利申请,专利名为“硅碳复合材料及包含其的负极极片”;亿纬锂能申请了一项名为“一种硅基负极浆料及其制备方法和应用”专利。而在此之前一个月,比亚迪申请
固态电池作为新型储能技术,不仅政策支持,还备受市场关注,未来有望实现技术突破和产业化快速发展。近日,上汽集团拟向清陶能源追加投资近27亿元,深化布局固态电池技术。据悉,清陶能源专注于固态锂电池、陶瓷隔膜、锂电生产设备的研发生产,并已在固态电池核心材料、核心工艺、定制设备方面实现自主
北极星储能网获悉,9月5日,淮南市人民政府办公室发布关于印发淮南市“十四五”科技创新规划的通知。规划中提出,大力发展高容量长寿命三元正极材料、富锂锰基正极材料和硅碳复合负极材料等新型锂离子电池电极材料,电解液及固体电解质材料、燃料电池电解质与电极材料,高效电解制氢离子交换膜、储氢材
北极星储能网获悉,7月21日,蔚来发布消息称,将于2022年第四季度计划交付150kWh固态电池。该电池采用固态电解液、硅碳复合负极材料、超高镍正极材料,能量密度达360Wh/kg。据了解,蔚来全新ES8续航可达到850km,ES6可达到900km,ET7的NEDC续航可突破1000km,用户可以通过电池灵活升级方案享受该电池。
硅宝科(300019)4月16日晚公告,公司近日获得国家知识产权局颁发的发明专利证书,其中一项专利为“一种碳包覆的核壳结果纳米硅/石墨烯复合负极材料及其方法”,该方法通过简单的工艺流程制得硅碳复合负极材料,该材料具有库伦效率高、循环性能优良等特点;另外一项专利为“双组份聚氨酯密封胶及其制备方
去年,国家发展改革委曾在《汽车产业投资管理规定》(征求意见稿)中要求,新建“能量型车用动力电池单体比能量应不低于300Wh/kg,系统比能量应不低于220Wh/kg”,该要求在征求意见阶段颇受争议,随后在正式文件中被删除。近日,发改委在《产业结构调整指导目录(2019年本)》再次提及,不过,这次是鼓
近日宁德时代研发团队攻克了动力电池正极和负极材料等关键核心技术,开发出比能量达304Wh/kg的样品。(来源:微信公众号“起点锂电大数据”作者:刘苗苗)宁德时代首席科学家吴凯表示,如何进行能量密度的提升,成为制约电池发展的世界性难题。由于目前负极材料的能量密度远大于正极,正极材料就成了‘
在新能源行业,从来没有一种电池能解决所有问题。大储追求低度电成本和长循环寿命;工商储注重模块化灵活配置,同时兼顾高安全性和经济性;动力电池聚焦快充、高能量密度和超长循环——不同的场景,对电池性能的要求不甚相同。如果试图用单一技术路线满足所有需求,就像用同一把钥匙开所有的锁,结果只
北极星储能网获悉,近日,府谷能源所属新元公司火电厂电池储能调频项目顺利实现并网,标志着公司风光火储、源网荷储“两个一体化”产业格局加速形成,不仅是在新型储能领域取得的重大突破,而且实现了国内高倍率含钠离子电池在燃煤火电厂机组辅助调频领域的开创性应用。该项目建设规模10MW/5MWh,采用
北极星储能网获悉,近日,深圳市证券交易所发布公告,终止对东莞市朗泰通科技股份有限公司(以下简称朗泰通科技)首次公开发行股票并在创业板上市的审核。根据公告内容,终止审核的决定是基于朗泰通科技主动提交的撤回上市申请文件,以及保荐机构国金证券股份有限公司相应提交的撤回申请报告。据招股书
北极星储能网获悉,5月14日消息,上海电气储能科技有限公司成功中标奉贤星火综合多种新型储能技术路线对比测试示范基地(一期)10MW/40MWh全钒液流储能项目。该项目将提供国内稀缺的规模化实证场景,依托奉贤区“新能源+储能”产业集聚效应,促进全钒液流电池从材料研发、装备制造到系统集成的全产业链
全固态电池,因其超高比能、本征安全的优势,成为了突破传统液态电池技术桎梏、开启可持续能源高效运用的“金钥匙”,高能数造(西安)技术有限公司自创立伊始,便以“让电池更高能·让产品更高能”为使命,致力于开发先进的固态电池与干法电极产线整体制造解决方案,以前瞻的战略眼光和深厚的技术底蕴
近日,位于河北唐山曹妃甸工业区钢铁电力园区的中冶新材料项目二期整体已完工75%,预计2025年上半年完成施工,即将进入设备安装阶段。“中冶新材料项目”是中冶集团抓住新能源汽车行业爆发式增长的市场机遇,依托自身矿产资源优势和动力锂电池正极材料的综合技术优势打造的关键项目。项目共分两期建设
北极星储能网获悉,近日,5月12日,中美日内瓦经贸会谈联合声明:双方同意大幅降低双边关税水平。美方取消共计91%的加征关税,中方相应取消91%的反制关税;美方暂停实施24%的“对等关税”,中方也相应暂停实施24%的反制关税。消息出来后,对于出口美国的储能企业而言,总算是能松了口气。目前,中国储
5月9日,上海电气储能科技有限公司(以下简称“电气储能”)凭借深厚的技术沉淀和成熟的产业化经验,成功中标奉贤星火综合多种新型储能技术路线对比测试示范基地(一期)项目之10MW/40MWh全钒液流储能项目。该项目坐落于上海奉贤星火开发区民乐路315号,总容量40MW/160MWh,场区总占地面积约2公顷。该
北极星储能网获悉,5月13日消息,通用汽车与LG新能源将通过一项新的电池技术突破,将富锂锰基(LMR)方形电池单元商业化应用于未来通用电动卡车和全尺寸SUV。通用汽车目标成为首家在电动车上部署LMR电池的汽车制造商。由通用汽车与LG新能源合资成立的Ultiumcels公司拟于2028年前在美国启动LMR方形电池单
北极星储能网获悉,2025年5月13日,以“让数字世界坚定运行”为主题的2025全球数据中心产业论坛在沙漠之城迪拜隆重召开。论坛期间,在阿里云、中国移动、中国联通、中国电信的支持下,华为联合国际电信联盟(ITU)发布《数据中心锂离子电池安全应用白皮书》,白皮书从七大维度全方位、系统性阐述如何提
据日本NHK电视台报道,日产汽车公司由于业绩持续恶化,已决定在日本国内外追加裁员超过1万人。这次裁员同样是日产汽车改善经营状况计划的一部分。就在5月9日,日产汽车还宣布,将放弃在日本西南部的九州岛投资约1533亿日元(约74.6亿元人民币)建造电动汽车电池工厂的计划。基于这一计划,日产汽车、丰
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