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锂离子电池是最常用的储能装置,由于具有便于携带、环境友好和高能量密度等特点,广泛应用于智能手机、笔记本电脑以及电动车中。最常用的负极材料是石墨,其层间的范德华力确保该材料在充放电过程中的稳定性以及循环使用寿命。但由于晶格常数较小限制了锂离子能够插层的位置,容量值低。寻找一种具有高容量以及循环稳定性的材料是当下锂离子电池研究的热点。
硅烯是一种具有蜂窝状结构的层状硅材料,可通过分子束外延以及固相反应的方法制备得到。由于在硅烯中,硅原子间的键长要比石墨烯中碳原子间的键长大许多,所以硅烯中层间原子排列具有曲翘的排列结构。相比于传统金刚石结构的硅材料,硅烯的层间耦合作用是范德华力,层与层之间提供了可供锂离子插入的空间,确保在充放电过程中硅烯的结构不被破坏,从而避免了传统硅电极材料在充放电过程中电极体积膨胀的问题。利用硅烯制作的负极材料的稳定性和循环次数都可以得到很大的提高,相比于石墨,多层硅烯的晶格常数更大,其理论容量可以达到石墨的三倍左右。
最近,澳大利亚伍伦贡大学杜轶课题组通过分子束外延的方法制备了单层/多层硅烯样品,并用扫描隧道显微镜详细地研究了硅烯的原子和电子结构。研究结果清楚地显示了硅烯的ABA?结构。通过角分辨光电子能谱仪确定了硅烯的狄拉克费米子特性,这一研究表明硅烯中的电子具有极快的传输速度,解决了传统硅材料中导电性差的问题。另外,研究还表明硅烯在大气下的稳定性远高于传统硅材料,其结构和电子性能均得以保持。这一成果近期发表在AdvancedMaterials[1]和ACSCentralScience[2]上。文章的第一作者是伍伦贡大学的庄金呈博士和李志博士。
硅烯蜂窝状ABA?原子结构
另外,利用固相法制备的硅烯中硅原子和钙原子交替排列形成层状结构,通过局部化学插层的方法把钙移除,进而得到独立无衬底的硅烯。利用这种化学法制备的硅烯作为锂电池的阴极,同时具有硅基材料的高容量和石墨材料的良好循环特性等优点,成为一种非常有潜力的锂离子电池负极材料。
固相反应法和化学法制备硅烯
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2025年“赛程”过半,各大企业的固态电池项目也开始加速“冲刺”。6月下旬以来,亿纬锂能、孚能科技、国轩高科、赣锋锂业等头部企业先后官宣。而且,这次不只是半固态电池的“先锋”,而是全固态电池的预期量产。市场也再次陷入兴奋,并且不断开始向纵深挖掘“话题”。然而,整个产业链真的准备好了吗
广东瑞庆时代新能源科技有限公司(下称:瑞庆时代)锂离子电池集装箱产品下线仪式26日在广东肇庆举行。该产品的正式下线,标志着广东首个涵盖从电芯生产到电箱、电柜和集装箱系统集成全链条研发制造的新型储能产业基地建成。宁德时代新能源科技股份有限公司(下称:宁德时代)是全球领先的新能源创新科技公
6月25日,在发生火灾近三周后,汽车运输船“MorningMidas”号最终在当地时间6月23日16:35左右,沉没于水深约5000米的太平洋水域。经打捞运营商ResolveMarine表示,“恶劣天气和海水逐渐渗入船体,加剧了最初火灾造成的损害,最终导致该船沉没。”本月初,一艘载有3000多辆汽车的轮船在太平洋起火,当时
6月25日,云南施甸县政府发布《2025年1—5月施甸县经济运行总体平稳》一文。文章披露,1—5月份,全县全部工业发电量47631万千瓦时,同比增长39.4%。其中,火力发电量3087万千瓦时、下降0.4%,水力发电量1422万千瓦时、增长28.9%,太阳能光伏发电量23586万千瓦时、增长99.6%,风力发电19536万千瓦时、
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6月23日,苏州市生态环境局发布受理环境影响报告书(表)情况的公示。其中,江苏都桐科技有限公司新建锂离子电池用再生黑粉生产及再生磷酸铁锂测试电芯研发项目在列,标志着这家“锂电新秀”进一步构建产业布局。江苏都桐科技有限公司,是一家成立于2024年8月22日的高新技术企业,位于江苏省苏州市
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近日,福建龙岩市生态环境局就年产1GWh三维固态锂电池项目环评文件审批意见进行公示。文件显示,项目位于龙岩高新区(经开区)高陂镇平在村北环路,主要建设标准化厂房1栋7层、办公综合楼、原料库、产品库及配套建设环保工程和纯水制备、制氮相关辅助工程,用地面积27675平方米。项目以磷酸铁锂、NMP、
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退役锂电池,特别是退役动力锂电池,正在从“环境负担”蜕变为战略资源。随着全球新能源产业的加速发展,退役锂电池这座“城市金矿”,正引发各国在回收网络、技术标准和资源循环利用上的激烈博弈。不过,近日央视新闻报道,“目前我国动力电池回收行业存在一个普遍困境:合规企业守规矩却难赚钱,不合
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北极星碳管家网获悉,8月18日,杭州市科技局发文,组织申报杭州市科技局2022年度碳达峰碳中和领域重大科研攻关项目,征集范围包含CCUS、低碳技术等5个专项共15项,单个项目资助额度最高不超过500万元。关于组织申报杭州市科技局2022年度碳达峰碳中和领域重大科研攻关项目的通知各区、县(市)科技局,
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石墨烯、过渡金属氧化物以及过渡金属硫化物等二维材料的发展给高性能电极材料的研发提供了史无前例的机遇。尽管二维材料在锂电池领域取得了显著的进展,但仍面临着诸多挑战。比如,对于层状石墨烯薄片来说,当前苛刻的制备工艺以及严重的自身团聚等问题使其在电极材料的应用中黯然失色;而对于大部分低
编者按电池技术进步的齿轮也一直高速运转着:固态电池、锂空气电池、硅碳负极、硅烯负极、高镍三元材料、富锂锰基材料关于电池的研究与尝试从未停止。大胆猜想,小心验证一直都是科技研究的神圣法则,也正是这种创造性极大丰富着我们生活。而目前新能源汽车的极速发展,对动力电池技术质变的需求越发紧
近日,来自法国斯特拉斯堡大学的Dr.XiaoyanZhang等研究人员在AdvancedEnergyMaterials上发表题目为2DMaterialsBeyondGrapheneforHigh-PerformanceEnergyStorageApplications的综述文章,系统研究和分析了二维石墨烯类似物的制备、性质以及作为能源存储材料的性能、影响因素,二维石墨烯类似物作为电极
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受供需突变、债务高企、技术竞争力不足、供应链脆弱、地缘政治加剧贸易与投资不确定性等多重因素冲击,锂电产业链公司正经历前所未有的生存挑战,行业分化加剧,洗牌步入深水区,一场关乎存续与出局的战役已经打响。“红海”搏杀从高歌猛进到销声匿迹2025年全球电池行业破产、退市事件频发。在国际市场
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回首储能行业刚被抽离政策拐杖之初,整个市场不乏犹疑、焦虑的声音。一方面,以低质产品进行低价竞争得以存活的储能企业陆续黯然离场;另一方面,储能在趋向市场化后更加聚焦价值重构,储能企业也在兼顾安全、效率与成本中愈发“求真”,迸发活力。价值导向下,直面储能安全2024年工信部发布的强制性国
“电池行业正突破单一化学体系束缚,进入真正以用户需求为核心的多核时代。”宁德时代创始人曾毓群在今年4月的公开演讲中曾阐述上述观点。他强调,多核时代是宁德时代的新阶段,无论是追求极致性能,还是强调性价比,多核技术都能让定制化成为现实,消费者无需在续航、寿命、安全、快充等维度进行妥协
近日,中国中煤所属中煤华利公司“千吨级煤基硬炭工业示范技术开发”项目成果通过现场验收,这是我国首次以煤炭为原材料实现硬炭千吨级量产,标志着煤基硬炭工业化量产技术实现重大突破。硬炭作为钠离子电池负极材料,高度依赖进口,难以满足钠电大规模发展的需求。目前,国内相关企业纷纷布局硬炭产业
近日,四川省经济和信息化厅发布经信系统重点调度的2025年500个重点工业和技术改造项目名单,项目总投资17048.9亿元,2025年计划投资3291.6亿元。其中包含川投泸州天然气发电及配工程项目、四川华电内江白马2×475兆瓦燃机示范项目、四川达州燃气电站二期工程、国家电投川东北高效清洁煤电综合利用一体
过去三年,中国储能产业以爆发式增长完成了从技术萌芽到规模化应用的跨越式突破。当全球能源革命的浪潮席卷而来,这个曾被视为“配角”的赛道,正以每年超200%的装机增速,悄然改写新能源产业的权力版图。储能电芯,作为这场变革的“心脏”,更是上演了惊人的技术跃迁#x2014;#x2014;从280Ah到314Ah,两
“贵州造”新能源客车驶向“一带一路”,贵阳中安科技集团生产的电缆远销刚果等30余个国家,詹阳重工的极地全地形车驶向南极科考站,这些动辄数吨的“大块头”承载着贵州从代工配套向整装输出的跨越;而毕节明月工艺美术有限公司800余名工人精心雕琢“国际范”动漫手办,锦屏亚狮龙羽毛球占全球羽毛球市
北极星储能网获悉,近日,璞泰来接待机构调研,重点回应公司在固态电池领域的布局情况。在设备端,璞泰来主要围绕固态电池前段、中段工艺设备解决方案进行研发投入,截至目前已形成多业务线条的技术布局。具体来说,公司固态电池相关干法成膜设备、干法复合设备、湿法涂布机、锂金属负极成型设备、搅拌
北极星售电网获悉,中共昔阳县委关于十二届省委第四轮巡视整改进展情况的通报发布,其中提到,聚焦“五个一体化”,制定《昔阳县能源革命综合改革试点行动计划》,中煤白羊岭、黄岩汇煤矿智能化矿井改造全面完成,丰汇、乐安煤矿智能化掘进工作面加速推进,全县煤炭先进产能占比达68%。持续壮大新能源
北极星储能网讯:2025年1–4月,我国锂离子电池(下称“锂电池”)产业延续增长态势。根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算,1–4月全国锂电池总产量超过473GWh,同比增长68%。电池环节,1–4月储能型锂电池产量超过110GWh,新能源汽车用动力型锂电池装车量约184GWh。1–4月全国锂电池出口总
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