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摘要:钠/钾等新型碱金属离子电池具有成本低廉等优势,有望在未来的大规模储能系统中发挥重要作用。
近日,化学化工学院张立学教授课题组与环境科学与工程学院杨东江教授课题组等密切合作,在碱金属离子电池碳基电极材料研究领域取得重要进展,相关研究成果以“Effect of Intrinsic Defects of Carbon Materials on the Sodium Storage Performance”为题发表在国际著名期刊上。该项研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学杰出青年基金、泰山学者计划和山东省高等学校“青创科技计划”团队等项目的资助。我校研究生郭瑞琪和吕春晓为该论文共同第一作者。
钠/钾等新型碱金属离子电池具有成本低廉等优势,有望在未来的大规模储能系统中发挥重要作用。碳材料由于其低成本、高导电性和良好稳定性等特点,是极具潜力的碱金属离子电池负极材料。此前,两课题组合作构建了海藻酸基硫/氮共掺杂碳纳米纤维气凝胶钾离子电池负极新材料,实验和密度泛函理论计算表明硫/氮共掺杂有利于增强钾离子的吸附存储,表现出优异的储钾性能。在碳材料中引入杂原子作为外部缺陷作为碱金属离子的吸附位点,确实可有效提高其存储容量及循环稳定性;但众所周知,碳材料中普遍存在有本征缺陷,而关于本征缺陷是否同样具有促进碱金属离子吸附行为的作用,仍缺乏系统研究。最近,两课题组合作对这一关键问题开展了深入研究。研究人员选用常规碳源并利用模板辅助法合成了具有不同程度本征缺陷的有序多孔碳纳米材料,电化学性能测试结果表明缺陷的引入有效增加了材料在高电压(>0.1 V)处吸附电容行为,提供了高比例的法拉第赝电容贡献。第一性原理计算也证实本征缺陷的存在大大降低了碳材料对钠的吸附能,更有利于维持长期高效的储钠行为。受益于稳定的钠离子吸附动力学,所设计的碳材料负极表现出优异的储钠能力:在1 A/g的电流密度下比容量达221 mAh/g,并在10 A/g的高电流密度下经过5000圈循环后仍具有优异的可逆稳定性。该工作证明了碳材料的本征缺陷是有效的钠离子吸附活性位点,这一发现对于高性能钠离子电池碳基负极材料的设计具有借鉴意义。
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氢储能和电化学储能是未来大规模储能的两个主要方向。——天津大学材料科学与工程学院特聘研究员陈亚楠教授2023年10月31日至11月2日,SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会在上海举行。会上,天津大学材料科学与工程学院特聘研究员陈亚楠教授带来题为“面向大规模储能的低成本长寿命储
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2023年6月28日,《中国可再生能源发展报告2022》《抽水蓄能产业发展报告2022》发布会在京召开。中国水力发电工程学会常务副理事长、秘书长郑声安在致辞中讲到:“水电是重要的清洁可再生能源,不仅生产大量绿色低碳电量,而且发挥着越来越重要的灵活调节和储能作用,为新能源大规模接入电力系统安全稳
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北极星储能网获悉,3月3日,河北省科学技术厅发布关于印发《河北省科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2023-2030年)》的通知。《方案》中提到,面向碳达峰碳中和重大创新需求和科技前沿,积极对接国家部署,结合我省资源环境禀赋、产业布局、发展阶段等,聚焦新能源技术、先进储能技术、二氧化碳高效捕集
据长沙工信消息,4月18日,位于宁乡高新区的湖南阿斯米新材料有限公司自主研发的万吨级锂离子电池负极前驱体生产线正式启动,这是全球首台套万吨级锂离子电池负极前驱体连续自动化生产线。据了解,阿斯米公司投资30亿元建设锂离子电池石墨负极材料生产及相关设备制造基地项目,一期投资8亿元,设计年产
全球性的资源保护下钠电池及其他新的电池技术或将蹚出一条新路中国是锂电消费大国,相对来讲,中国本身是一个富锂大国,但中国的盐湖锂资源及其品位要弱于南美三国,大规模开采及产能提升的爬坡周期较长,难以实现经济且大规模开采,预计国内市场海外锂占比将长期维持在85%-90%之间。去年来虽然锂价“
百川股份公告,近日,公司孙公司宁夏百川新材料有限公司实施的“年产1.5万吨石墨负极材料(1万吨石墨化)项目”已完成竣工验收,正式投产;“年产2万吨磷酸铁、6000吨磷酸铁锂产品项目”、“锂电池回收利用项目”已完成相关部门验收手续,进入生产阶段。子公司宁夏百川科技有限公司实施的“正异丁醛及
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