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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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近日,大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员和鲁文静副研究员团队在溴基液流电池电极研究方面取得新进展。研发团队通过在电极表面基于可逆的固态溴络合效应,同步提高了电极的固溴能力和催化活性,降低了溴基液流电池的自放电率,提高了电池功率密度和循环寿命。研究团队提出了一种向电极表
锂电池的性能和成本在很大程度上取决于其电极的制造工艺。锂电池在动力和储能领域的大规模应用,一直受限于电池储存能量、产品性能稳定和成本下降的约束。提升电池的储存能量实际也是降低单位产品的投入成本,目前正在通过上游正负极材料的创新在实现;同时在制造端新型干法电极技术的创新突破,在精简
今日,深圳市好风光氢能科技有限公司(以下简称“好风光氢能”)与深圳大学在深圳大学丽湖校区材料学院5楼会议室签署了“电解水析氢高效电极材料研发与产业化”合作协议,就绿氢装备核心技术研发与产业化等项目达成合作意向,探索建立长期校企“产学研用”合作机制,建立校企合作新典范。双方将围绕科
7月22日,云南大理永平县新能源电池先进电极材料项目的年产1万吨先进电极材料项目投产。新能源电池先进电极材料项目位于云南永平县博南工业(物流)园区,用地面积约100亩,总投资2.2亿元,通过高新科技深加工制备钠离子电池负极硬碳,将核桃壳高效利用,主要生产基于生物质核桃壳的新能源电池、超级电
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
据日媒报道,日本东北大学讲师小林弘明等人的研究小组开发出了一种电极材料,该材料使用碳及氧等元素构成的“克酮酸”物质,不用稀有金属,理论蓄电容量是钴类正极材料的4倍左右。钴是发展战略性新兴产业的重要矿产资源,《全国矿产资源规划(2016—2020年)》将钴列为我国24种战略性矿产之一。同时,
北极星储能网获悉,2月7日,安康市科技局发布安康市“十四五”科技创新发展规划[2021—2025年],规划中提出开展高温高浓度全钒液流电池电解液技术、高功率密度全钒液流电池电堆制造技术、电池组模块系统集成及制造技术、MW以上级液流电池储能系统并网运行和智能控制技术、百兆瓦级全钒液流电池连续化生
充电9分钟可恢复约80%的电量、2000次循环后仍可保持90%的容量……中国科学技术大学教授季恒星研究组与合作者全新设计的新型锂离子电池电极材料——黑磷复合材料,使兼具高容量、快速充电能力且长寿命的锂电池成为可能。该成果10月9日发表在《科学》。随着环保意识深入人心,电动汽车愈发受到市场青睐,
近日,中国科学技术大学季恒星教授研究组与合作者们,在新型锂电池电极材料研究方面取得重大突破——全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能,该成果已在《科学》杂志发表。该研究成果也有望解决目前电动汽车充电时间较长的难题。电极材料决定充电速度据季教授介绍
锂离子电池和超级电容器是储能原理不同、各有特点的两类代表性储能器件。锂电池能量密度高(~250Whkg-1),但功率密度偏低(<1kWkg-1),而超级电容器功率密度高(~15kWkg-1)但能量密度过低(<20Whkg-1)。超越上述两类储能器件的储能极限,发展兼具高能量密度和高功率密度储能器件的新型电极材料,
德克萨斯州农工大学(TexasAM)的一支研究团队,想到了将碳纳米管掺入锂金属电池的电极中,以实现更高、更安全的充电。该校工程学院的科学家们,将研究重点放在了电池架构的改良上。据悉,传统锂电池中的锂离子会在充放电过程中于两极之间来回移动,其中阳极材料通常由石墨和铜的混合物制成。德克萨斯
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长和环境污染少等优点,成为世界各国研究的重点,并且在电脑、手机和其他便携式电子设备中得到了广泛应用。然而,随着电动汽车和先进电子设备的快速发展,对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。如何提高锂离子电池的能量密度,关键在于电极材料的改善和性能的提
硅具有已知负极材料中最高的理论容量(高达4200mAh/g,远超石墨负极的372mAh/g)、较低的脱锂电位和更好的安全性能,作为锂离子电池负极材料极具潜力;硅-碳复合材料因具有良好的电子通道和促使SEI膜稳定生长的环境,有望成为新一代高能量密度锂离子电池负极材料。内容提要:1.硅碳复合材料是目前最有前途
近期,董明珠出资10亿,押上全部身家入股珠海银隆的执著再次震惊国人。她强调,投资银隆,不是因为格力收购不成功,而是因为我看好了银隆的钛酸锂技术。令董明珠如此倾心的钛酸锂电池技术尽管拥有充电快、寿命长、安全性较高和工作温度范围宽等优势,但业界依旧认为其不适合造车。来源:新材料在线ID:
近日,第四届中国动力储能电池技术及材料大会在京隆重举办。深圳市新嘉拓自动化技术有限公司刘锴博士就《硅碳复合负极材料与锂离子动力电池》在会上做报告解析,以下是其演讲实录:各位同仁大家好,上次我们已经讲了硅碳复合负极材料,我们有几家生产商,上次也讲过这个事情,我回顾的意思是这样的,在
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国小软包锂离子电池行业发展白皮书(2024年)》。白皮书数据显示,2023年全球小软包锂离子电池出货量54.8亿只,同比下滑2.6%,已经连续两年同比下滑。EVTank表示,全球小软包电池出货量的下滑叠加价格的下跌导致整个行业的市场规模在2023年同比下
日前,合康新能在在互动平台上表示,公司目前没有研发储能锂离子电池。
天力锂能4月16日在投资者互动平台表示,公司2023年研发投入占比接近往年水平,暂未研发锂硫电池。
北极星电池网获悉,据八闽国资消息,近日,宁德70000吨锂离子电池正极材料(CD车间)项目主体结构封顶仪式顺利完成。该项目是福建省重点项目,总投资24.45亿元,主要建设C、D两幢车间及相关配套,项目建成投产后,预计可年产7万吨锂离子电池正极材料。
得益于电池技术不断提升,以及中高端新能源乘用车车型增多,新能源汽车电池包容量越做越大正成为趋势。电池中国观察到,近段时间,国内多款热门中高端新车均搭载了70kWh-150kWh带电量的“大”电池包,纯电续航里程超600公里,甚至1000公里。这意味着“大”电池包已成为中高端新车标配,(超)长续航也成
北极星电池网获悉,据贝特瑞消息,4月8日上午,贝特瑞地中海年产5万吨锂离子电池正极材料项目在摩洛哥丹吉尔科技城举行开工仪式。贝特瑞地中海公司董事长杨顺毅,贝特瑞地中海公司总经理杨平州,丹吉尔地中海港集团服务板块董事长/摩洛哥丹吉尔科技城(SATT)总经理JaafarMrhardy,SATT常务副总经理/CR
4月9日,宁德时代德国图林根工厂获得了大众汽车集团模组测试实验室及电芯测试实验室双认证,成为全球首家获得大众集团模组认证、欧洲首家获得大众集团电芯认证的电池制造商(全球首家获得大众集团电芯认证的电池制造商为宁德时代集团总部)。此次认证,是国际一流车企对宁德时代测试验证能力,以及技术
在全球绿色能源和技术的发展浪潮下,我国电源结构持续优化,可再生能源发电装机规模屡创新高。目前,我国已建成了世界上最大的清洁电力供应体系,在全球清洁能源技术价值链中发挥着核心作用。不同于传统能源的是,可再生能源存在着供应不稳定的特点。不同地区、气候下的能源供需存在巨大的差异,在传统
2024年4月7日,为做好电动自行车废锂离子电池回收处置工作,提升电动自行车全链条管理水平,工业和信息化部节能与综合利用司组织召开电动自行车废锂离子电池回收体系建设座谈会,部分地方工业和信息化主管部门、自行车协会及电动自行车生产企业有关人员参加会议。会上,地方工信部门介绍了本地区在推动
北极星储能网获悉,据兰州新区生态环境局消息,近日,《兰州新区生态环境局关于甘肃金麟锂电新材料有限公司200kt/a磷酸系锂离子电池正极材料生产线建设项目环境影响报告表的批复》发布。据介绍,该项目总投资额高达30亿元,年度计划投资5亿元,建成后预计将实现年销售收入超过106亿元。
北极星储能网获悉,4月3日,瑞泰新材在回复投资提问时表示,公司的锂离子电池电解液添加剂以锂盐类添加剂为主,包括双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)以及三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)等,锂离子电池电解液添加剂现有产能共计487.5吨。公司与国内外多家固态电池企业均有合作,将
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