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二氧化钌(RuO2)具有比能量高、内阻低、电化学窗口宽和化学稳定性好等优点,是性能优良的超级电容器电极材料。
然而Ru资源稀缺,价格昂贵。进一步提升RuO2作为电容器电极材料的性能和降低贵金属用量、节约成本是当前基于RuO2电极材料研究工作的重点。增加比表面积和与合适的过渡金属或基体材料复合是提升RuO2作为超级电容器电极材料性能和降低贵金属Ru用量的两个有效途径。前者能提供更多的金属活性位点用于体相中发生氧化-还原反应而产生高的吸附电容;后者可以在保持电容器高比电容特性的情况下降低贵金属Ru的用量。将RuO2制成薄膜,担载于具有高比表面积的载体,或制成微细的颗粒等都可以有效增加RuO2电极材料的比表面积。尽管这些策略可以使获得的RuO2电极材料具有优异的性质和较高的比电容,RuO2用作超级电容器的商业化电极材料仍面临很多挑战。其一是颗粒过小,颗粒非常容易团聚,稳定性难以保持;其二是多次充放电过程中在RuO2颗粒内不可避免地产生内应力作用,常常引起电极材料的坍塌,难以长期使用。
中国科学院过程工程研究所杨军研究员课题组设想将RuO2制成中空结构并调控壳层的厚度和组成,来增加RuO2作为电极材料的比表面积、节约Ru贵金属的策略。中空结构可以利用内表面,从而提供更多金属活性位点供氧化-还原反应发生,调控的壳层厚度也可以缩短质子在RuO2体相内的传输距离。此外通过合成技术的创新,在RuO2的壳层添加其它廉价的过渡金属,不仅可以进一步节约贵金属用量,其产生的复合效应还可能进一步提高电极材料的超电容特性。针对这一设想,杨军研究员和谭强强研究员课题组合作,将电置换反应与一种热处理过程相结合,发展了一种具有普适性的途径来制备RuO2基二元和三元氧化物纳米中空结构,并测定了其作为超级电容器电极材料的性能.结果表明,采用KOH为电解质,在RuO2的质量分数仅为19.6%时,所获得的负载于碳纳米管表面的中空NiO-RuO2纳米结构在恒电流密度为1Ag−1时具有740Fg−1的比容量,并且具有良好的循环稳定性.在恒电流密度为5Ag−1时,比容量仍可以保持在638.4Fg−1.他们以RuO2提高过渡金属的导电性,以过渡金属降低RuO2材料成本并结合中空结构增加材料表面积的思路可以借鉴用来制备其它金属氧化物体系以满足特定应用的需求。
该研究成果发表在国内新创办的英文期刊ScienceChinaMaterials(《中国科学:材料科学》。该研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院知识创新和中国科学院过程工程研究所介尺度研究中心项目的支持。
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1月18日获悉,山东淄博供电公司的储能式大电流短路冲击试验室顺利通过验收,标志着该公司成为国网山东省电力公司首家具备储能式大电流短路冲击试验检测能力的地市级供电公司。淄博供电公司于2019年开始试点建设储能式大电流短路冲击试验室,并先后完成两期实验室改造升级。该试验室配置的大容量储能式
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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
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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,
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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
据“乐陵经济开发区”消息,目前,金启航乐陵基地固态隔膜车间进度:隔膜涂覆线生产工艺优化方案已确定,图纸设计完成,各项施工改造工作正在有序推进,力争4月底完成改造任务;电芯车间根据佛山基地试验研究情况实时优化设计方案。山东金启航新能源科技有限公司位于山东乐陵经济开发区,注册资本10000
4月19日晚间,振华新材发布2023年年度报告。年报透露,截至目前,公司已实现部分质高价优新产品的评估导入。在固态/半固态电池方面,公司正在配合客户开发相应的正极材料及氧化物、多硫化物等固态电解质。在钠离子电池正极材料方面,公司通过大单晶技术体系生产的单晶钠离子电池正极材料,材料结构完整
北极星储能网获悉,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队解决了硫化物全固态电池叠层工艺的行业痛点及瓶颈问题,打通了硫化物全固态电池的大型车载电池制作工艺的最后一道难关,在硫化物软包电池叠片技术上取得关键性突破。制备的多层叠片软包电池循环300次容量几乎不衰减,性能还在继续测试中
韩国仁川国立大学与哈佛大学联合研究团队成功开发出一种耐疲劳的电解质膜。研究团队创造了一种由Nafion和全氟聚醚(PFPE)组成的互穿网络电解质膜。Nafion是一种常用的具有质子导电性的塑料电解质,PFPE则形成了一种耐用的橡胶聚合物网络,这种橡胶的加入虽然略微降低了电化学性能,但显著提高了耐疲劳
美国国橡树岭国家实验室(ORNL)的科研人员开发出一种新型锂基固态电解质材料Li9N2Cl3。该材料表现出优异的锂相容性和大气稳定性,可用于制造高面积容量、持久的全固态锂金属电池。Li9N2Cl3具有无序的晶格结构和空位,有效促进了锂离子传输,且由于其固有的锂金属稳定性,可以在10mA/cm2的电流密度和10
全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是,由于全固态锂电池的核心材料—固态电解质—难以兼顾性能和成本,目前该技术的产业化仍面临巨大阻碍。6月27日,中国科学技术大学的马骋教授报道了一种新型固态电
近日,贵州磷化新能源公司开阳1万吨/年六氟磷酸锂项目试车工作取得圆满成功。此次试车成功,标志着项目具备了成熟的六氟磷酸锂生产条件和技术,标志着贵州磷化新能源公司掌握生产六氟磷酸锂的能力,不仅建成了贵州省内第一条六氟磷酸锂的生产线,实现了六氟磷酸锂从无到有的突破,也意味着磷化新能源公
界面涂层材料和固态电解质材料研发商陕西瑞智新能源科技有限公司(以下简称“瑞智新能源”)近日完成数千万元天使轮和天使+轮融资,由萃英创投、湖南湾田集团、西北工业大学联合投资。融资资金将用于产品迭代、生产设备扩充和初代产品交付等。瑞智新能源成立于2021年,是西北工业大学新能源电池领域首
据瑞逍科技消息,9月14日下午,瑞逍科技硫化物全固态电解质生产基地项目签约落户浙江衢州市龙游经开区。该项目总投资13亿元,进行硫化物系全固态电解质材料规模化生产,同时在生产设备、工艺流程方面形成标准。根据项目规划,预计2025年建成并达到百吨级全固态电解质生产能力,2028年实现年产6000吨全
北极星电池网获悉,9月7日,中科固能硫化物全固态电解质生产基地项目在江苏溧阳签约,该项目建成后将成为世界范围内首条百吨级规模化制备硫化物固态电解质的生产线,为未来建成万吨级别硫化物固态电解质的制备提供经验基础及数据支撑,并同时在设备设计、工艺路线等方面取得世界领先地位的核心关键知识
日前,恩力动力和软银公司成功开发出使用硫化物固态电解质及锂金属负极的全固态锂金属电池,成功制作了安时级(1-10Ah)ASSB电芯,其实测能量密度达到300Wh/kg。此次发布的全固态电池是100%使用硫化物基固态电解质,完全不含有机液体电解质,可望彻底解决燃爆、漏液等传统锂离子电池的固有问题。另外,
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