登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
1没有锂电池就没有移动智能生活
我们早已生活在一个“可充电的世界”,但真正带来电子设备便携化,开启了现代移动生活的则是锂电池。可以说,如果没有锂电池,就没有我们现在的移动智能生活。
锂电池因重量轻、可充电、功能强大且便携,被广泛应用于从手机到笔记本电脑等各个领域。它在全球范围内用于为便携式电子设备供电,我们使用这些便携式电子设备通讯、工作、学习和娱乐。
锂电池还促进了长续航电动汽车的开发以及来自可再生能源(例如太阳能和风能)的能量存储,为实现一个无线(可移动)、无化石燃料的社会打下基石。可以说,锂离子电池作为能源存储器件,彻底地改变了人类的生活。
此次诺贝尔化学奖授予三位锂电领域的科学家,是对每一位为锂电池从无到有、从实验室走向商业化做出贡献的锂电从业者的认可,是对仍在从事锂电研究和志在继续推动清洁、便携社会发展的人们的激励。
2石油危机直接促成了锂电池研发
20世纪70年代,石油危机直接促成了锂电池研发。美国石油巨头埃克森公司判断,石油资源作为典型不可再生资源,将在不久之后面临枯竭,于是组建团队开发下一代替代石化燃料的能源技术。
而锂电池就是人们提出的新型电池之一。当时,供职于埃克森公司的斯坦利·威廷汉提出了一种全新的材料二硫化钛作为正极材料,可以在分子层间储存锂离子。当其与金属锂负极匹配时,电池电压高达2V。
然而,由于金属锂负极活性高,带来极大安全风险,这种电池并未获得推广。但科学家们并未放弃探索,既然问题出在电极材料上,或许替换电极就能解决问题。
当时在英国牛津大学的无机化学实验室担任主任的古迪纳夫推断,采用金属氧化物替代硫化物作为正极,可以实现更高电压,改善锂离子电池的性能。
1980年,古迪纳夫用钴酸锂作为电池正极,可将电池的电压提高到4V。钴酸锂的横空出世是锂离子电池领域的极大突破,它至今仍是便携式电池的主力正极材料。
3上世纪90年代出现首个商用锂电池
但受制于金属锂负极的不稳定特性,当时锂离子电池的安全性仍是严重的问题。1985年,日本科学家吉野彰采用石油焦替换金属锂作为负极,用钴酸锂作为正极,发明了首个可用于商业的锂离子电池。1991年,日本索尼公司发布了首个商用锂离子电池。
经过三十多年的工业化发展,锂离子电池的能量密度、成本和安全性取得了长足进步,并深入到我们生活的方方面面。
在目前广泛使用的商用锂电池中,锂离子在以特殊层状材料作为电池正负极的“主人”家里,随意地来回“串门”,以完成电池充放电工作。
需要指出的是,虽然锂离子这个嵌入与脱嵌的“串门”过程,并不影响“主人”家里的物质结构,但整个过程仍是化学反应而非物理反应。
4锂电池还有很大发展空间
今年的诺贝尔化学奖授予锂电池领域,是对这个行业巨大的肯定和激励。锂电池从诞生发展到应用推广,当下仍面临着诸多艰巨的挑战。
从1991年索尼公司商业化生产第一批锂离子电池至今,上述锂离子来回“串门”的“摇椅式电池”成了最有前途和发展最快的市场。但受制于锂离子电池原理的限制,现有体系的锂离子电池能量密度已经从每年7%的增长速率下降到2%,并正在逐渐逼近其理论极限。与之相反,随着社会进步,人们对便携、清洁生活的需求更加强烈。
采用更少质量储存更多电量的电极材料,有望构筑能量密度更高的锂离子电池。金属锂的比容量高达3860mAh/g,是构筑高比能电池的终极材料。但直接把金属锂作为电池负极材料使用的话,始终逃不开一个“跗骨之蛆”——枝晶。面对这个造成锂电池安全隐患的“大敌”,世界各国的科学家正在进行不懈努力。
5应对锂电池安全的大敌“枝晶”
我们都知道,电池分为正极、负极和电解质,通过氧化还原反应来产生电流,放电时离子从负极流向正极,充电时从正极流向负极。
对锂电池来说,放电时锂会被氧化成离子进入电解质最终抵达正极;重新充电时,这些锂离子会再沉积到锂金属负极的表面。
但是这种沉积往往不均匀,随着锂电池的频繁使用,锂金属表面会长出针状或树枝状的锂枝晶。枝晶生长得过长就会折断,不再参与反应,给电池体系带来不可逆的容量损失;最危险的是,长大的枝晶会刺破电池正负极之间的隔膜,造成短路,埋下电池过热自燃或爆炸的安全隐患。
锂电领域里,如何做到“鱼与熊掌兼得”?如何通过提出新原理、新体系、新方法,实现能量密度更高、更安全、充电更快的储能过程?这些都是锂电领域未来面临的挑战。
在这样的形势下,涌现出了锂硫电池、锂空电池、钠离子电池等许多新体系电池。新材料的不断产生,也给这些新体系的发展带来了新机遇。
延伸阅读
我国锂电研究者正在开展大量原创工作
中美日韩德英等国都制定了各自的电池发展战略,以期推动电池原理的创新以及核心技术的开发,支撑当代社会的可持续发展。我国锂电研究者们在国家和社会的支持下,围绕高效能量存储这个不变的“初心”,持续开展科学研究。
目前锂电池领域主流研究方向仍聚焦在寻找更安全高效的负极材料。由笔者带领的清华大学研究团队从2013年开始,在金属锂负极形核和无枝晶生长领域开展了原创性的科学研究。
研究发现,在金属锂负极中添加具有亲锂性的掺氮碳骨架,让电池中游离的锂离子在充电初始,就像小蝌蚪找妈妈一样,优先奔向青蛙妈妈——掺氮位点,在电池中形成均匀分布的金属锂“小团体”;在充电过程中,“小蝌蚪和青蛙妈妈”的“小团体”继续“抱团”。这种均匀沉积的行为可以避开以往形核少而产生的金属锂枝晶生长。
基于上述成果的论文2017年被化学领域顶级期刊《德国应用化学》选为封面,今年还入选了由北京市科学技术协会主办的“北京地区广受关注学术论文”评选活动。研究团队在上述能源化学机理的基础上,进一步设计了碳锂复合负极。这些复合金属锂负极不仅避开了“危险的枝晶”,还表现出了优异的电化学性能,有效提升了金属锂负极的利用效率和安全性,也为基于金属锂的二次电池提供了新的实用化探索思路和更广阔的应用前景。
除了锂电池之外,采用钠、钾、铝、锌等离子并研发其能源化学新原理,也有望提出具有独特性质的新型储能器件。除电化学储能之外,采用其他能源存储和转化方式以及新型能源载体,有望构筑具有颠覆性的储能技术,满足未来社会对于储能设备的新需求。
下一代解决能源存储与转化技术的突破,已经在路上。
(作者系清华大学化学工程系教授、“北京地区广受关注学术论文系列报告会”化学学科报告人)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月3日-2025年6月6日期间发布的储能项目动态整理如下:180MW/720MWh!国家电投黄河水电最大储能电站并网投产!5月30日,青海海南州塔拉滩上捷报传来,黄河公司建设的贡玛储能电站正式并网,标志着公司目前最大容量集中式储能电站建成投运。至此,
北极星储能网讯:6月6日,广东湛江徐闻200MW/400MWh独立共享储能电站项目EPC总承包工程采购发布。本次招标为预招标,项目位于广东省湛江市徐闻县,招标人为湛江天转储能科技有限公司,由中国能建广东院持股90%。项目建设8套高压级联全液冷储能单元,电池采用磷酸铁锂电池,以220kV电压等级拟接入当地电
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国BBU(BackupBatteryUnit)行业发展白皮书(2025年)》。2024年以来,随着AI需求爆发,BBU成为行业热点,多家电池企业针对BBU领域推出全极耳产品,EVTank统计数据显示,2024年全球BBU领域锂电池出货量0.5亿颗。在AI大爆发背景下,传统互联网数据
宁德时代重新入股江西升华后,双方的合作关系再进一步。这次宁德时代预定了更多磷酸铁锂产能。6月5日晚间,富临精工发布公告,子公司江西升华与宁德时代签署补充协议,对2024年8月达成的业务合作协议进行修订。协议修订后,宁德时代对江西升华的支持力度进一步增强,承诺的采购期间有所延长,采购规模
北极星氢能网获悉,6月4日下午4时,在临港区碳纤维产业园民用复材区上空,一架四旋翼氢动力无人机轻盈悬停、垂直起降,姿态稳定,标志着四旋翼氢动力无人机成功实现威海首飞。这架无人机由科泰克(山东)特种装备科技有限公司(以下简称“科泰克”)和深圳氢蓝时代动力科技有限公司(以下简称“氢蓝时
富锂锰基(LRM)材料,因其超高比容量和低成本等优势,被行业寄予厚望。近期,通用汽车宣布,将与LG新能源合作,推出新型富锂锰基方形电池,并将该电池应用于未来通用电动卡车和全尺寸SUV。通用汽车的目标是,成为首家在电动汽车上部署富锂锰基电池的汽车制造商。据了解,该富锂锰基电池计划将于2027年
北极星储能网获悉,6月5日,永杰新材在投资者互动平台表示,公司目前主要生产1系、3系、4系、5系、6系、8系铝合金板带箔,产品主要应用于锂电池、电子电器、车辆轻量化等领域。在市场拓展方面,公司围绕锂电池、消费电子等重点领域,将持续挖掘国内外优质客户资源,把握新兴客户的成长机遇,逐步实现向
北极星储能网获悉,6月6日消息,此前,德尔股份与浙江省湖州市吴兴区织里镇人民政府签订了相关《投资合作协议》,计划投资约3亿元投资建设新型锂电池中试及产业化项目和智能电机产业化项目。投资合作协议中的“新型锂电池中试及产业化项目”所称的新型锂电池,指公司研发的固态电池。公司拟将前期在日
据德国媒体“BneIntelliNews”报道,5月28日,玻利维亚位于NorLipez的法院裁定立即暂停玻利维亚国家锂业公司与中国和俄罗斯公司的锂矿特许权交易,禁止开展与协议相关的任何行政或运营活动,直至司法程序终结。这一决定导致去年玻利维亚国家锂业公司与宁德时代子公司香港CBC和俄罗斯UraniumOne集团签署
北极星储能网获悉,6月4日,冠盛股份在其投资者活动中透露,公司的半固态磷酸铁锂电池主要面向储能客户,在安全性上较传统液态电池有显著提升,如通过针刺、挤压、碰撞等实验后不燃烧、不爆炸等,针对一些对安全性要求高的特定场景,如与人直接接触的储能场景等,能获得一定的溢价空间。在循环寿命方面
“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
宁德时代重新入股江西升华后,双方的合作关系再进一步。这次宁德时代预定了更多磷酸铁锂产能。6月5日晚间,富临精工发布公告,子公司江西升华与宁德时代签署补充协议,对2024年8月达成的业务合作协议进行修订。协议修订后,宁德时代对江西升华的支持力度进一步增强,承诺的采购期间有所延长,采购规模
富锂锰基(LRM)材料,因其超高比容量和低成本等优势,被行业寄予厚望。近期,通用汽车宣布,将与LG新能源合作,推出新型富锂锰基方形电池,并将该电池应用于未来通用电动卡车和全尺寸SUV。通用汽车的目标是,成为首家在电动汽车上部署富锂锰基电池的汽车制造商。据了解,该富锂锰基电池计划将于2027年
北极星储能网获悉,6月6日消息,盛新锂能在机构调研中表示,公司在印尼新建的6万吨锂盐项目已于2024年投入试生产,目前部分核心客户的认证已进入最后环节,预计第三季度将批量供货。此外,公司非常看好固态电池发展前景,在固态电池关键材料金属锂方面有业务布局,公司金属锂项目已建成产能500吨,超薄
随着全球储能市场需求持续增长,行业竞争日益激烈,终端降本压力不断加大。在此背景下,储能电芯产品正加速从第一代280Ah、第二代314Ah向500Ah+、600Ah+迭代升级,部分头部企业更是已将技术触角延伸至1000Ah+超大容量领域。然而,在136号文推动行业从政策驱动转向价值驱动的关键阶段,行业需要的不仅是
2025年,磷酸铁锂“大洗牌”已经开始。6月2日,中核钛白公告称,拟终止年产50万吨磷酸铁募投项目。钛白粉、磷化工等跨界企业正在加速出局。然而,就在此时头部企业却已经纷纷绑定大单、加大投资。6月3日,湖南裕能宣布定增募资48亿!拟投建各类磷酸盐正极材料。正所谓,几家欢乐几家愁!磷酸铁锂,作为
北极星储能网获悉,近日,升容科技年产2000吨锂电池正极补锂剂项目投产仪式在常德经开区举行,该项目系湖南省首条量产锂电池正极补锂剂全自动化生产线。湖南升容科技有限公司是一家新能源科技创新企业,主要从事锂电池正极补锂剂及高容量正极材料的研发制造。正极补锂剂用于提高锂电池的循环使用寿命、
北极星储能网获悉,6月3日,湖南裕能向特定对象发行股票募集说明书,本次发行股票的发行对象为不超过35名特定对象,向特定对象发行股票的发行数量按照募集资金总额除以发行价格确定,同时不超过本次发行前公司总股本的15%,即不超过113,587,960股(含本数),发行股票募集资金总额不超过480,000万元,
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
北极星储能网获悉,5月30日,容百科技在投资者互动平台表示,受益于动力客户上量及小动力新国标政策等方面影响,公司磷酸锰铁锂产品安全性能及性价比优势凸显,现有产能已实现满产满销,预计2026年市场需求将继续大幅提升;同时,目前公司锰铁锂产品已完成快充技术研发,可满足4C以上的快充需求,后续
北极星储能网获悉,6月2日,龙蟠科技发布公告,公告显示,公司控股孙公司锂源(亚太)与EveEnergyMalaysiaSdn.Bhd.(简称“EveEnergy”)签署了《产品供应框架协议》。协议约定,预计将由锂源(亚太)及其关联企业自2026至2030年间合计向EveEnergy及其关联企业销售15.2万吨符合双方约定规格的磷酸铁锂
据外媒报道,近日,三星SDI与通用汽车同意于2027年在印第安纳州合资厂导入电动车用磷酸铁锂电池生产线。原先该厂仅规划生产镍含量超过80%的三元锂电池,现改为并行生产。电池网注意到,3月14日,三星SDI宣布,将通过发行新股筹集2万亿韩元(折合人民币约99.6亿元),用于投资美国和欧洲的工厂以及新技
“储能市场化”这一美好愿景,终于将照进现实、加速落地。但就当下而言,其实大多数储能企业并没有做好应对市场化的准备,政策的迅猛推进将倒逼储能技术快速迭代,尤其将压力传导给电池管理系统BMS。在此过程中,以协能科技为首的BMS企业,有望成为储能变革新时代的探路先锋!多次“首”创!“三代”BM
宁德时代重新入股江西升华后,双方的合作关系再进一步。这次宁德时代预定了更多磷酸铁锂产能。6月5日晚间,富临精工发布公告,子公司江西升华与宁德时代签署补充协议,对2024年8月达成的业务合作协议进行修订。协议修订后,宁德时代对江西升华的支持力度进一步增强,承诺的采购期间有所延长,采购规模
富锂锰基(LRM)材料,因其超高比容量和低成本等优势,被行业寄予厚望。近期,通用汽车宣布,将与LG新能源合作,推出新型富锂锰基方形电池,并将该电池应用于未来通用电动卡车和全尺寸SUV。通用汽车的目标是,成为首家在电动汽车上部署富锂锰基电池的汽车制造商。据了解,该富锂锰基电池计划将于2027年
6月5日,阳光电源PowerTitan3.0智储平台全球首发,首台真机在合肥总部智能工厂震撼下线!同时发布了PowerTitan3.0Flex、Class、Plus三大版本,重新定义第三代大容量电芯,并通过全链智能技术再进阶,带来储能全场景全周期“全域”智能体验!Plus版单柜容量12.5MWh,全球最大!能量密度超500kWh/#x33A1;
6月5日,PowerTitan3.0智储平台全球揭幕首台真机在阳光电源合肥总部工厂震撼下线,同时发布Flex、Class、Plus三大版本,重新定义第三代大容量电芯,并通过全链智能技术再进阶带来储能全场景全周期“全域”智能体验。Plus版单柜容量12.5MWh,全球最大能量密度超500kWh/m,全球最高省线缆10%,省占地45%
随着全球储能市场需求持续增长,行业竞争日益激烈,终端降本压力不断加大。在此背景下,储能电芯产品正加速从第一代280Ah、第二代314Ah向500Ah+、600Ah+迭代升级,部分头部企业更是已将技术触角延伸至1000Ah+超大容量领域。然而,在136号文推动行业从政策驱动转向价值驱动的关键阶段,行业需要的不仅是
在碳中和目标驱动下,储能产业迎来技术爆发期。温差控制与电芯安全成为两大核心攻坚点。融捷能源以双轨并行的技术战略,同步发布三大新品:587Ah第三代长时储能电芯、125kW/261kWh浸没式户外柜储能系统以及浸没式锂电UPS电源柜。此次发布的三大储能新品是融捷能源“深耕电芯技术、突破系统瓶颈、开辟增
北极星储能网获悉,6月4日,冠盛股份在其投资者活动中透露,公司的半固态磷酸铁锂电池主要面向储能客户,在安全性上较传统液态电池有显著提升,如通过针刺、挤压、碰撞等实验后不燃烧、不爆炸等,针对一些对安全性要求高的特定场景,如与人直接接触的储能场景等,能获得一定的溢价空间。在循环寿命方面
2025年5月27日,深能湖北云梦50MW/100MWh集中式(共享式)储能电站项目成功并网。该项目全部采用欣旺达NoahX5MWh液冷储能系统。深能湖北云梦50MW/100MWh集中式(共享式)储能电站项目是湖北省优化能源结构、提升新能源消纳能力的关键基础设施,标志着欣旺达储能在助力大型集中式共享储能电站建设、服务新型
第十八届国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会(SNEC)将于6月11日在国家会展中心(上海)开幕,此次参展,东方日升将在5.2H-B180展台带来“全栈融合全链协同”创新“昇”级:●全链融合方案——光储全场景解决方案:推出“组件+逆变器+储能+智慧能源管理”全链贯通的光储全场景解决方案,实现
北极星储能网获悉,6月4日,孚能科技在投资者互动平台上回答公司第二代半固态电池巡航里程的问题。孚能科技表示,新能源汽车续航里程主要由动力电池能量密度及电量决定,与电机效率、车身重量、空气动力学设计等多种因素有关,具体数值因车型差异有所不同。公司第二代半固态电池通过新型氧化物/聚合物
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!