我要投稿
锂离子电池在电化学储能领域应用广泛,但由于我国的锂资源高度依赖进口,所以有必要开发适合我国资源结构的电池技术。相对于锂的匮乏,我国的锌资源十分丰富,且锌电池的低成本、高安全和高比容量的优势对可再生能源布局中的规模储能价值重大。然而,循环寿命短和能量密度低阻碍了锌电池的进一步应用。青岛能源所固态能源系统技术中心自2015年起就意识到该领域发展的必要性,一直以来坚持结合国家重大需求和基础科学问题为一体,超前布局新型二次锌电池技术,深耕于机理探索及核心材料研发,近年来取得了一系列突破性进展,核心技术国际领先。
研究初期,团队将首要工作集中于揭秘锌电池充电性能差的原因。经过三年的不懈努力,理清了界面腐蚀、析氢和钝化副反应是电池失效的主因(Nano Energy2019, 57, 625,ESI高被引文章)。进而,阐明了副反应及锌不均匀沉积存在强烈的协同关系(Energy Environ. Sci. 2019, 12, 1938,入选ESI高被引、热点文章),并提出界面优化的策略(授权专利ZL 201910240468.0),团队进而以电解质革新为突破口,在锌离子的本征配位特征的基础上,打破常规的溶剂和锌盐的搭配,提出了共熔电解液新体系,兼顾阴离子溶剂化,解决了锌盐解离困难的难题(授权专利ZL 20171097639.2;201510664283.4;201510724433.6)。研究人员注意到在特定共熔电解质中存在锌电极“预活化”的异常现象。该现象在锂离子电池中常见,属于电解质对电极的原位保护,但是在锌电池中尚无任何报道。结合多种表征手段及理论计算,团队确认了该现象的合理性,并把该成果发表于Nat. Commun.2019, 10, 5374(ESI高被引、热点文章),填补了锌电池界面自保护机制的空白。团队进一步构建了水合共熔电解液,巧妙平衡了共熔稳定性和水溶液快速离子输运的优势,锌电池循环性能突破3500次且可用于低温环境(Joule 2020, 4, 1557;ESI高被引、热点文章)。为应对能量密度低的问题,团队利用锌离子的强缔合行为构造了阴离子在电解质结构中非均分布,开发了一种高电压碳酸酯基锌电解液,将锌电池的电压提高至2.80 V(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 21769;J. Power Sources2020, 457, 227994),并进行专利保护(ZL 201811534183.X;PCT/CN2019/073245)。上述进展为锌电解质配位结构设计和功能强化开辟了新空间。
从原理上分析,锌电极循环性差根源于固-液反应机理,即放电态锌离子游离于电解液,难以实现可逆沉积。利用固态电解质取代传统液态电解质有望根本解决不可逆的储能机制。但是,锌离子的固相迁移能垒极高,目前尚无具有可观室温锌离子电导率的固态电解质。得益于前期在聚合物电解质扎实且领先的研究经验,团队通过调控局部配位结构及骨架单元发展了系列双极性聚合物基锌离子固态电解质(Adv. Funct. Mater. 2020, 2000347;Chem. Eng. J. 2021, 417, 128096),锌离子电导率显著高于传统体系,并受邀撰写聚合物锌电池发展的综述文章(NPG Asia Mater. 2020, 12, 4;入选高被引文章)。
在固态主体方面,团队系统揭示了塑晶“柔性”主体可通过局部无序的“桨轮”机制促进锌离子固相输运的机理,并发现了惰性颗粒诱导界面离子传输的行为(Mater. Today Energy2021, 20, 100630),进而提出了固态化及转化型电极反应协同解决锌电池可逆性差的合理路线(J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 10163;授权专利ZL201910359428.8)。最近,受到过冷共熔体不稳定现象的启发,团队提出成核诱导共熔结晶的锌离子固态电解质(Angew. Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.202113086)。不同于常规无机和聚合物体系,高混乱度的共熔网络及路易斯酸界面可形成拥有快速的锌离子扩散动力学渗流通道,电导率超过传统体系两个数量级,为多价离子固态传输及锌电池固态化提供了可行的材料基础及技术方案。
以应用为导向,研究人员已进行二次锌电池的放大验证。团队基于固液可逆相变的嵌段共聚物电解质创新地发明了一种无需拆解,通过简单低温静置便可修复电池损伤的方法,专利已授权(ZL201611224300.3),并对工艺及核心材料进行了知识产权布局(ZL 202111020829.4;202110717915.4;202110417001.6)。目前,团队将该固液相变机制应用至解决卤素正极不可逆溶出导致的容量衰减问题,为未来规模锌基液流电池提供了新的思路(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 7871;Adv. Energy Mater. 2020, 10, 2001997)。针对目前缺乏大面积均匀锌电极修饰的制备手段,团队分别于2018、2019年自主搭建了第一、二代抗腐蚀、抗钝化锌电极的可控修饰装置,成本低廉且易于规模化,已完成50 Ah锌电池放大验证, 能量密度达50 Wh/kg,循环寿命突破300次。团队目前也在致力于大容量卤素正极的研发,推动低成本、大容量、高安全的储能体系的发展。
固态能源系统技术中心在二次锌电池领域已经形成了特色的材料体系和工艺技术,相关成果与技术已申请专利10余项,授权6项,基本形成具有完全自主知识产权的锌电池核心技术,将进一步推进我国资源优势的电池产业链闭环布局,抢占全球绿色、低成本电池发展制高点,提升国际话语权和影响力。
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。
当我们为太阳能板遍布屋顶,电动汽车驰骋街头而欣喜时,一场隐藏的挑战,正阻碍着能源转型的脚步。储能设备的“温度适应力”,高空无人机的续航电池,还是深空探测器的能量储备,这些极端场景下,温度
北极星储能网获悉,10月21日,中森碳投披露,公司日前与广西南宁市江南区签署年产2GWh新型电池生产项目(含钠离子电池、镍锌电池)合作协议。该项目总投资约10亿元,其中固定资产投资约9.2亿元,拟用地约150亩
北极星储能网讯:近日,美国国家消防协会(NFPA)推出了2026年版的电池储能安全标准NFPA855。该文件被称为固定式储能系统安装标准,主要规定了在住宅、工商业以及公用事业领域储能的最低安装要求,是以三年
北极星储能网获悉,7月10日,科力远披露,公司目前已取得储能项目建设所需批准备案、即将投建的有河北省合计400MW/1000MWh规模、山东省合计400MW/800MW规模、内蒙古合300MW/1200MWh规模、广东100MW/200MWh规模的8个独立储能及共享储能项目。预计将于今年3-4季度逐步释放。另有各类型储能应用场景储备项
作者:陈海生1李泓2徐玉杰1徐德厚3王亮1周学志1陈满4胡东旭1林海波1,2李先锋5胡勇胜2安仲勋6刘语1肖立业7蒋凯8钟国彬9王青松10李臻11康飞宇14王选鹏15尹昭1戴兴建1林曦鹏1朱轶林1张弛1张宇鑫1刘为11岳芬11张长昆5俞振华11党荣彬2邱清泉7陈仕卿1史卓群1张华良1李浩秒8徐成8周栋14司知蠢14宋振11赵新宇16
下一个“低空经济”出现?“深海科技”已被提升至与“低空经济”和商业航天并列的战略高度,这一新兴产业正迎来前所未有的发展机遇。中央定调与政策推动下,深海科技产业链也走向完善,而锂电池凭借其高能量密度、高安全性等优势,逐步成为深海装备的核心能源选择。今年,深海科技首次被纳入政府工作报
据外媒报道,可再生能源开发商SMTEnergy公司为其在德克萨斯州休斯顿部署的160MW/320MWh电池储能系统获得1.35亿美元融资。这个名为SMTHoustonIV电池储能项目将参与德克萨斯州批发市场,并在德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)市场提供辅助服务。该项目预计将于2026年第二季度开通运营。麦格理集团和Ke
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(
北极星储能网获悉,湘潭电化12月2日在机构调研中表示,锰具有资源丰富、电压平台较高、安全可靠等特点,同时,固态电解质能较好改善锰基材料在液态电解液中的锰溶出,改善锰基正极材料的循环及存储性能,因此锰基材料与固态电池的参数需求存在较好的适配性,锰基材料应用于固态电池体系的机会较大。公
美国能源部日前发布了11种长时储能技术的成本分析报告,并宣布为长时储能开发商提供资金和更多创新机会。美国能源部电力办公室在8月6日的一份报告中预计,到2030年,11种长时储能技术的平均成本将超过美国能源部设定的0.05美元/kWh目标,但这需要进一步创新。该报告声称,实施美国能源部去年发布的《长
2023年11月5日,水系电池研究中心(复旦大学-交投倬粤校企联合)在复旦大学江湾校区先进材料楼正式成立并授牌,标志着水系电池领域基础研究与应用开发新征程。中国科学院院士、复旦大学党委常委、统战部部长、化学与材料学院院长赵东元任中心主任,先进材料晁栋梁教授任中心执行主任。赵东元,复旦大学
近日,阳江市交投倬粤年产1GWH锌离子电池生产基地试产活动举行,广东省阳江市首条规模化锌离子电池量产生产线正式进入试产阶段,水系锌离子电池新型储能技术实现产业化落地。该项目由阳江市交投倬粤新能
算力在狂飙,作为供电环节核心配套的电池不光得跟上,还得跑出加速度。从BBU、备电到储能,国内电池企业轮番出新、招式百出,全力争抢AIDC供电大蛋糕。这场竞赛的参与者名单足够豪华:宁德时代、亿纬锂能
新能源与储能工程学术学位硕士研究生特色培养方案授予学位类别:理学硕士学位、工学硕士学位一级学科代码名称:9901新能源与储能工程二级学科方向名称:01储能材料与器件02清洁与可再生能源03新能源系统与
新能源与储能工程学术学位硕士研究生培养方案授予学位类别:理学硕士学位、工学硕士学位一级学科代码名称:9901新能源与储能工程二级学科方向名称:01储能材料与器件02清洁与可再生能源03新能源系统与动力
作者:陈海生1李泓2徐玉杰1徐德厚3王亮1周学志1陈满4胡东旭1林海波1,2李先锋5胡勇胜2安仲勋6刘语1肖立业7蒋凯8钟国彬9王青松10李臻11康飞宇14王选鹏15尹昭1戴兴建1林曦鹏1朱轶林1张弛1张宇鑫1刘为11岳芬11张长昆5俞振华11党荣彬2邱清泉7陈仕卿1史卓群1张华良1李浩秒8徐成8周栋14司知蠢14宋振11赵新宇16
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(
新型储能迎来重大利好!不仅12大技术上榜,还将培育3#x2014;5家生态主导型企业,到2027年,实现高端化、智能化、绿色化发展。对此,有相关机构认为,2025年中国储能装机有望在2024年翻倍增长的基础上,保持较高增速,与此同时,海外市场渗透率有望提升。那么,真锂新媒就带您具体盘点一下,这新型储能1
2月17日,工业和信息化部等八部门关于印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》的通知,通知指出,推动“光伏+储能”系统在城市照明、交通信号、农业农村、公共广播、“智慧车棚”等公共基础设施融合应用,鼓励构建微型离网储能系统。原文如下:工业和信息化部等八部门关于印发《新型储能制造业高质量
近日,大连化物所催化基础国家重点实验室无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员和朱凯月研究员团队在水系锌离子电池负极研究方面取得新进展。该团队使用痕量碳点在锌负极/电解液界面处构建动态的疏水单层,以调控锌负极的双电层结构,从而改变锌沉积/溶解反应动力学,并抑制了水腐蚀,进而提
2024年9月20日,第九届储能西部论坛暨新疆储能科技创新体系化建设研讨会在新疆乌鲁木齐隆重开幕。本届论坛是由中关村储能产业技术联盟、中国能源研究会、中国科学院工程热物理研究所主办,天合光能股份有
北极星储能网获悉,株治集团9月12日在投资者互动平台表示,公司对电池领域保持高度关注,锌离子电池是一个极具创新和潜力的新兴市场,未来我们将密切关注该行业领域的新技术、新业态、新发展。
北极星储能网讯:7月13日-17日周共有10个储能项目披露最新动态,涉及储能规模合计约为700MW/2GWh。值得注意的是,本周由中海储能和是石科技(平湖)有限公司联合打造的国内首个铁铬液流电池离网型算电协同示
北极星储能网讯:2026年7月17日,第六届储能安全研讨会在安徽合肥成功举办。本届研讨会汇聚了政、产、学、研各界力量现场参与,共同为储能产业的安全与可持续发展献计献策。中关村储能产业技术联盟理事长
一辆纯电汽车搭载价值10万元的动力电池包。进入4%消费税阶段后,按照不含增值税销售额粗略计算,这块电池对应的消费税约为4000元。消费者不会在购车发票上看到一栏“电池消费税”,但产业链必须消化这笔
日前,财政部、海关总署、税务总局发布《关于调整部分电池消费税政策的公告》,要求自2027年4月1日起,对光伏电池(又称太阳能电池)按照2%税率征收消费税;自2028年4月1日起,对光伏电池按照4%税率征收消费
北极星储能网讯:2026年7月16日,财政部海关总署税务总局发布《关于调整部分电池消费税政策的公告》,其中确定,自2026年9月1日起,对无汞原电池、金属氢化物镍蓄电池(又称氢镍蓄电池或镍氢蓄电池)、锂原
北极星储能网讯:近日,由中海储能和是石科技(平湖)有限公司(以下简称是石科技)联合打造的国内首个铁铬液流电池离网型算电协同示范项目完成全系统联调,正式进入稳定带载投运阶段。项目总规模设计
北极星储能网获悉,7月13日,贵州志喜科技与中国电建集团贵州工程公司举行座谈暨战略合作签约仪式,双方建立长期产业伙伴关系,合力深耕全钒液流长时储能赛道。基于双方技术互补、资源互补、能力互补的
近年来,随着全球能源转型向纵深推进,特别是在AI大模型训练带动算力需求激增的情况下,新型储能技术热潮持续升温。最近,又一款大型“充电宝”出现了——中国三峡集团新疆吉木萨尔百万光伏+全钒(fán)
当前,风电、光伏规模正在迅速扩张,未来将成为电力系统的“主力军”。但众所周知,风时大时小,光时有时无,而电网的要求是既不能多、也不能少,必须时刻保持发用电两端实时平衡。面对如汩汩流水般涌
近期,又一央企披露储能项目收益率6.5%的投资底线,较早期业内普遍预期的10%、8%大幅下调,红线的收紧背后释放着运营难度指数级提升的信号——当众多企业还在为设备差价挣扎于海平面之下时,成立仅数年的
7月9日,四川乐山市市中区100MW/400MWh全钒液流电池储能电站项目进入试运行阶段。该项目是乐山首座、四川省首批电网侧构网型钒电池独立储能试点示范项目。投产后,该电站将全面参与电力调峰、调频及容量租
解锁点赞,关注功能,轻松查看历史浏览记录
未注册的手机号验证后自动登录
| 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!
扫码下载APP
扫码关注公众号