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镁二次电池作为一种低成本、高安全的储能技术,正受到国内外广大科研人员的关注。美国能源部可再生能源实验室、日本丰田集团、欧盟“展望2020”科研计划等都在积极布局镁电池研发项目,足可见其重要性。在众多碱金属和碱土金属负极中(锂、钠、钾、镁、钙、锌),镁金属负极拥有不易长枝晶、高体积比容量(3833mAh/cm3,锂金属仅有2036mAh/cm3)、高储量(地壳元素中含量第五)、低成本(只有锂金属的1/30)等诸多竞争性优势。但是,目前能够有效沉积溶解镁的镁电解质一直制约着镁电池实用化的发展进程。尽管十多年来研究人员开发出了一些性能优异的有机液态电解液,但是液态电解液始终摆脱不了易挥发、易燃等缺点。与液态电解液相比,聚合物电解质具有更高安全性、预防内短路、无电解液泄露、易于组装电池和结构柔性等优点,但是目前关于聚合物电解质在镁电池中的应用报道还很少。
基于以上研究背景,依托中国科学院青岛生物能源与过程研究所建设的青岛储能产业技术研究院通过硼氢化镁与聚四氢呋喃端羟基的原位交联反应,在玻璃纤维骨架上构建了一种能够可逆地沉积溶解镁的凝胶聚合物电解质体系。该凝胶电解质表现出高的镁离子迁移数(0.73)和高的室温离子电导率(4.76×10-4S/cm)。而装配该凝胶电解质体系的Mo6S8/Mg电池不仅能在宽温区(-20-60℃)内正常工作,而且展现出优异的安全性能。这种原位交联的方法为镁电池聚合物电解质的进一步开发提供了一种十分有应用潜力的策略。相关成果发表在《先进材料》(Advanced Materials)上,论文第一作者为青岛能源所博士生杜奥冰。
该研究获得国家自然科学基金杰出青年基金项目、国家重点研发计划和青岛科技项目基金的支持。
图1 凝胶聚合物电解质的结构和应用领域示意图
图2 硼氢化镁与聚四氢呋喃端羟基的原位交联反应示意图
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镁电池自2000年问世以来一直被认为有极大的潜力超越锂离子电池,其原因主要是低价,高体积容量,并且无枝晶生长行为的镁金属可以直接用作电池负极。但是这项技术的发展一直非常缓慢。镁二价离子和电解液与正极材料相互作用较强,导致镁离子的解离和扩散极为缓慢,因此很少有正极材料可以高效地储存镁离
前言:研究人员对该发现非常乐观,表示:“我们合成了一种岩盐,具有作为下一代二次电池正极材料的巨大潜力。”据外媒报道,现代生活对电的依赖越来越强,而对电力的不断需求也使得人们对更环保、更便携的能源需求越来越高。尽管风能和太阳能电池板是非常有前景的替代能源,但是由于此类能源的产量会受
镁二次电池作为一种低成本、高安全的储能技术,正受到国内外广大科研人员的关注。美国能源部可再生能源实验室、日本丰田集团、欧盟“展望2020”科研计划等都在积极布局镁电池研发项目,足可见其重要性。在众多碱金属和碱土金属负极中(锂、钠、钾、镁、钙、锌),镁金属负极拥有不易长枝晶、高体积比容
德国乌尔姆亥姆霍兹研究所和卡尔斯鲁厄理工学院正在共同开发基于镁的储能技术。镁电池是欧盟“展望2020”科研计划下的项目(E-MAGIC),欧盟为此已投资超过650万欧元,汇集了欧洲10个科研机构的专业技术,未来该项目如取得成功,将有望替代现有的锂离子电池。镁电池与传统锂离子电池相比具有更多优点。
采用金属镁作为负极的可充电镁电池具有资源丰富、理论比能量高、无锂枝晶生长、安全性好、价格低廉等潜在的优点。然而,由于二价Mg2+的极性较大、Mg2+嵌入到正极材料中的动力学缓慢等问题,严重制约了镁电池的实际性能。到目前为止,在镁电池中只有少数的金属/合金型或离子嵌入型负极材料表现出合适的
众所周知,业界对锂离子电池替代品的研究已经有一段时间了。而最近欧洲启动了一项旨在推动镁电池突破性进展的新研究项目。MaximilianFichtne——德国赫尔姆霍兹研究所(HIU)副所长表示,“镁是一种极有前途的材料,也是我们后锂时代战略中最重要的备选项之一”。HIU是一家致力于电化学电池研究和开发
虽然锂离子电池为当今储能主力,但目前仍有许多研究团体与厂商试图找出比锂电池更稳定与有效的储能技术,美国能源部国家再生能源实验室(NREL)近日便成功研发出镁固态电池,且该电池原型能量密度与材料成本皆比锂离子电池佳。镁地球蕴含量比锂矿更丰富、成本更低,电量也标榜为锂电池的两倍,但仍有诸多
近日本田公司对外宣布,他们与崎玉县产业技术综合中心合作,开发出了世界上第一块可以实际应用的镁充电电池。本田公司希望在2018年实现镁电池的商用化,并彻底代替锂电池。这一消息着实令人振奋。众所周知,动力电池堪称电动新能源汽车的心脏,关于动力电池的技术路线之争,一直是新能源汽车领域的热点
依托中科院青岛能源所建设的青岛储能产业技术研究院(以下简称青岛储能院)通过一步原位合成的方式,得到了一款新型有机硼酸镁基电解液,有效地提升了镁/硫电池的循环性能和倍率性能,有望将低成本高能量密度的镁/硫电池体系推向实用化,相关研究结果已于近日发表在《能源和环境科学》(EnergyEnvironment
近年来,手机电池不耐用、爆炸等问题层出不穷,对电池的研究一直是科研人员的主要课题之一。我们常用的电池都是锂电池,但你听说过镁电池吗?据《科技日报》报道,美国休斯顿大学电子工程系和得州超导中心教授姚彦新研发出的这款新型镁电池使廉价、安全的储能技术成为可能。那么,新型镁电池相较于锂电
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,
据日经中文网消息,日本大阪公立大学开发出了用于制造全固态电池的固态电解质的新材料,在不使用资源分布不均的稀有金属锗的前提下,达到了纯电动汽车(EV)所需的部分性能。虽然此前就有以相同材料研发的固态电解质,但本次研究改进了结晶结构,使其电导率提高至之前的1万倍。
据韩国《NEWS1》7月24日报道,调查机构SNEResearch19日发表《锂离子电池(LIB)市场带来的隔膜市场变化展望》报告称,到2030年,LIB的供应量将由现在的687千兆瓦时(GWh)增加至2934千兆瓦时,在电池市场占有率将达到95%以上。与之相反,全固态电池供应量到2030年将仅为131千兆瓦时,市场占有率预计只
据东华科技消息,7月20日,由东华科技所属贵州东华总承包建设的贵州磷化集团六氟磷酸锂项目机械竣工仪式在项目现场举行,标志着项目由安装阶段全面转入联动试车阶段。六氟磷酸锂项目位于开阳县永温镇,总投资约9.87亿元,占地面积约130亩,总建筑面积超过7万平方米,是贵州磷化集团打造全球极具竞争力
北极星储能网获悉,3月27日,湖北省发改委发布《完善工商业分时电价机制有关事项的通知》。其中对尖、高、平、谷四个时段以及电价比例进行了较大调整。变化最为明显、产生影响最大的是,原来9:00-15:00的6h高峰时段的调整为平段和低谷时段,即午间光伏大发的12:00-14:00设置为谷段,其他日间4个小时设
北极星储能网获悉,3月29日,山东青岛市人民政府印发《数字青岛2024年行动方案》,其中提出:加快新型电力体系建设,深化营配调系统集成贯通,探索“5G+电网”“能源大数据平台”等数字能源应用。加快新型储能等能源设施建设,提升能源梯级利用水平。加快打造高质量充电基础设施服务体系,力争电动汽车
近日,中国能建江苏院中标三峡滨海200兆瓦/400兆瓦时储能电站项目。该项目是江苏沿海储能示范工程,拟建设200兆瓦/400兆瓦时储能电站,将首次在江苏省大型储能项目中采用组串式升压的技术路线,其全寿命周期放电量更高,度电成本更低,经济性更好。项目建成后,将提高电力系统的稳定性,推动能源结构转
3月26日,重庆经信委印发《重庆市虚拟电厂建设管理实施方案(征求意见稿)》。《方案》提出,重庆虚拟电厂重点聚合分布式光伏、分散式风电、用户侧储能、分布式燃机、冻库、充换电设施、空调负荷、集中式供冷供热、铁塔基站、公共照明和工业可调节负荷等可调节资源。按照虚拟电厂聚合资源的类别,重庆
北极星储能网获悉,据盛虹动能消息,2024年3月25日,盛虹动能科技(江苏)股份有限公司(以下简称“盛虹动能”)与泰州市常拓储能科技有限公司(以下简称“常拓储能”)在盛虹动能泰州基地成功举行了战略合作签约仪式,合同总金额达4亿元。双方将围绕绿色新能源新材料产业项目开发、工商业储能产品及解
北极星储能网获悉,3月28日,甘肃省酒泉市阿克塞县大规模储能电站项目启动招商引资。项目建设规模为1000兆瓦时的电池储能项目,电站储能时间4小时,后续可根据电网调峰需要及市场情况继续扩建。基础设施配套情况:园区供电、供水、道路等基础设施完善。投资估算:计划投资17亿元。经济效益预估:项目建
北极星储能网获悉,3月22日,江苏省科学技术厅、江苏省财政厅印发《2024年度省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目指南》及组织申报项目的通知。文件明确,针对“新能源+”和能源新技术等源头减碳路径,围绕绿氢、储能等重点领域开展关键技术攻关,其中包含,新一代长时储能关键技术。研究内容:针对源网
3月12日,由南瑞继保副总工程师詹长江博士召集发起的国际大电网委员会(CIGRE)直流系统与电力电子技术委员会(B4)构网型储能工作组B4.101“构网储能系统(GFMESS)的工业实现及应用”第一次线上会议召开,来自中国、英国、德国、法国、美国、加拿大等18个国家的38位代表参加了会议。会上,詹长江博士
随着世界各国迈向净零排放的步伐加快,人们需要直面可再生能源的间歇性、波动性问题。通常要达到4小时以上甚至跨周、跨季节的长时储能技术,才能保证电力系统的安全稳定运行。通过长时储能,我们可以以负担得起、可靠和可持续的方式转型到可再生能源,并能解决风电和太阳能发电的间歇性和不稳定性。近
北极星储能网获悉,3月28日,广东省东莞市宇佳储能项目开工。据了解,项目建设规模为0.4MW/0.932MWh,储能系统采用4台100kW/233kWh标准储能柜,通过2台和2台并联分别接入企业380V母线。项目建设内容主要包括储能电池舱、设备基础施工、电力电缆捕设、园区配电房并网柜安装。储能系统存的电能全部在园区
多花10分钟充满电,新能源车主将获得更低的充电价格;夏日用电高峰期,空调温度调高一度,写字楼、商场或许能获得额外经济补偿……山东正在建设虚拟电厂,探索如何在不影响社会正常生产生活的前提下,达到节能目的,推动能源转型向绿。既没有高耸的烟囱、成片的厂房,也不消耗煤炭等燃料。虚拟电厂并不
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