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科技的不断进步对锂离子电池技术提出了更高的要求,尤其是在电动汽车等大规模储能领域,需要能量密度更高、价格更便宜的新型锂离子电池。其中,锂硫电池作为一种多电子反应的锂离子电池,其能量密度(2600Wh/kg)和价格优势远远高于目前的磷酸铁锂和钴酸锂等商用电池,因此引起了人们的广泛关注。但是,锂硫电池在充放电过程中也存在一系列问题,如单质硫的导电性差、中间产物多硫化物具有穿梭效应、充放电过程中产生体积膨胀等。目前针对上述问题研究者们对硫正极的宿主材料提出一系列的优化策略,如通过多孔碳改善硫正极的导电性、通过氮元素掺杂提高对多硫化物的吸附等。但是各种手段所取得的效果有限,无法从根本上解决问题,因此需要一种综合各种功能、更加行之有效的正极宿主材料。
近日,北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授领导的清洁能源中心研究团队基于目前常见的MOF材料制备了一种担载钴纳米晶的氮掺杂的多孔碳笼作为新型锂硫电池的宿主材料,通过表征测试发现其具有优异的电化学性能,并借助包括XRD、SEM、TEM、XPS与DFT计算等多种手段揭示了性能优异的原因,阐明了Co纳米晶对锂离子扩散动力学、多硫化物的吸附及转化的积极作用,为制备新型的锂硫电池正极材料提供了思路。该工作近日发表在能源材料领域知名期刊《先进能源材料》(AdvancedEnergyMaterials,2020,10(9),1903550,IF=24.884)上。
该工作的新颖之处在于研究团队用高比表面积的ZnCo-MOF吸附葡萄糖小分子,然后在碳化过程中葡萄糖在MOF腔内优先碳化成SP2结构碳框架起到隔离钴金属和增强导电性的作用;同时适当的载硫量能让——87wt%的活性硫材料负载在碳笼腔体内而不是表面,使硫与碳笼骨架保持强的相互作用。研究团队制备的高分散的钴纳米晶担载的氮掺杂的多孔碳笼对硫活性材料及多硫化物中间体具有多功能效应,包括导电性的提高、高载硫量、应力舒缓、锂离子扩散动力学的加快、催化多硫化物的快速转化以及对多硫化物中间体的超强吸附作用等等,它们能保证锂硫电池的高倍率性能和长循环寿命。
同时,一系列的研究表明,相比石墨烯与和氮参杂结构,骨架中担载的高度分散Co纳米晶不仅有效地促进锂离子的扩散和多硫化物的氧化还原,其还可以进一步增强多硫化物的吸收。该工作为过渡金属作为锂硫电池中多硫化物的高性能催化剂提供新的借鉴和参考。
本工作由潘锋指导完成,该论文共同第一作者为博士生王睿和博士后杨金龙,肖荫果老师和潘锋老师为共同通信作者。该工作得到了国家材料基因工程重点研发计划、广东省重点实验室和深圳市科技创新委员会等项目的大力支持。
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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
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北极星储能网获悉,近日,LG新能源首席技术官申榮埈在于韩国首尔举行的“韩国投资周”会议上表示,LG正开发用于城市空中交通(UAM)与高空“伪卫星”的锂硫电池。同时申榮埈称,锂硫电池具有高能量密度和极大的价格竞争力。据了解,锂硫电池是锂电池的一种。锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为
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5月25日欧洲汽车制造商Stellantis集团宣布,已通过旗下风险投资部门投资美国初创电池材料公司利腾(Lyten),推动开发锂硫电动车电池、轻质复合材料和车载感应解决方案。两家公司在声明中说,与传统的锂离子电池不同,利腾公司开发的锂硫电池不使用镍、钴或锰,从而使碳足迹比目前的电池低60%。此外,
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据媒体报道,日前《自然通讯》公布了美国能源部下属阿贡国家实验室成功开发并测试了全新锂硫电池。研究人员表示,其开发出的电池原型拥有700次的充放电循环次数,且能量密度有机会做到2600Wh/kg,这一电池的能量密度是当前4680电池的10倍左右。“现在是磷酸铁锂和三元锂电池,2022-2025年是固态电池和
碳中和目标下,储能万亿市场正在大幕拉开,于技术创新上亦在持续推进。自有关部门出于安全性能考虑,限制三元电池在储能领域的应用后,磷酸铁锂成为电池储能的主力军。然而,磷酸铁锂能量密度天花板低、低温性能差、材料成本较高的痛点仍未解决。一方面,大储项目往往布局在极端气候地区,要求在高低温
锂硫电池因为具有极高的能量密度和理论比容量,而且作为正极主要材料的单质硫储量丰富、生产成本较低,被认为是未来储能领域中最具应用前景的一类电池。但是在其实际应用之前还有一些技术难题亟待解决,比如活性材料硫的导电性差、正极体积膨胀、穿梭效应等问题严重影响了电池的循环稳定性,尤其是可溶
北极星储能网获悉,8月27日,中创新航董事长、总裁刘静瑜在2022年世界新能源汽车大会上发表视频演讲时表示,中创新航即将推出350Wh/kg高镍多元电池,满足4C快充高锰铁锂电池,以及400Wh/kg半固态电池、全固态电池、锂硫电池等新体系电池。在高电压、三元电池技术方面,中创新航率先采用高电压5系产品实
与锂离子电池相比,锂硫电池具有更高的储能潜力,但是这种电池的寿命较短。据外媒报道,瑞典乌普萨拉大学(UppsalaUniversity)的研究人员确定了其中的主要性能瓶颈。锂硫电池被视为未来电池的首选产品。比起锂离子电池,其使用的材料成本更低、更环保,而且具有更高的储能能力,可以在低得多的温度下
9月13日消息,LG化学日前宣布,装载该公司新一代电池的无人机,在韩国首次成功完成高空飞行试验。由韩国航空航天研究所开发的高空长航太阳能无人机(EAV-3),装载了LG化学的锂硫电池,成功进行了平流层飞行试验。平流层为介于对流层(地表至12km)与中间层(50至80km)之间的大气层,高度为12至50km。
近日,融和元储成功中标新华水力发电有限公司2024年度磷酸铁锂电化学储能系统集中采购。本次招标磷酸铁锂电化学储能系统集中采购规模4GWh,包括3GWh的0.5C系统(2h系统)和1GWh的0.25C系统(4h系统)。融和元储将为2024年度新华发电投资建设的新能源发电项目磷酸铁锂电化学储能系统提供全套的解决方案
4月1日,随着伊通220千伏变电站通信电源技改工程结束,方形铝壳结构、叠片式的磷酸铁锂电池第一次被应用在国网吉林省电力有限公司通信系统内。这是目前吉林省建成并投入试运行的首套电力通信磷酸铁锂电池系统。该系统存储容量1200安时,可在四平市伊通地区供电异常时保证伊通220千伏变电站通信站供电30
北极星电池网获悉,据四川路桥官微,4月2日,四川蜀能矿产有限责任公司5万吨/年磷酸铁锂新材料项目正式投产,计划于4月6日开始首次发货,向客户进行产品交付。该项目位于四川省乐山市马边彝族自治县劳动工业园区,占地131.66亩,总建筑面积44873平方米,规划产能5万吨/年,采用PLC、DCS、MES三级集成的
2023年全年,宁德时代在磷酸铁锂电池领域的市场份额被比亚迪超过,引发市场担忧。2024年1月、2月为传统淡季,宁德时代反而以45.22%的市占率实现了排名反超,并将同比亚迪在铁锂份额上的差距拉大至16个百分点。宁德时代在稳定铁锂基本盘的同时,正通过快充铁锂、CTC等一系列措施,实现更为强劲的反攻。
3月15日,天原股份在互动平台表示,公司磷酸铁锂正极材料目前处于加工性能验证阶段,昌能煤矿在建设过程中有工程煤产出,预计昌能煤矿于2024年6月底前建成进入试生产。
德方纳米3月15日发布投资者关系活动记录表显示,公司现有磷酸铁锂产能26.5万吨/年,磷酸锰铁锂产能11万吨/年,补锂剂产能5000吨/年,其中磷酸锰铁锂产线可以兼容生产磷酸铁锂。
长协之外,澳洲主要矿商的现货/零单拍卖价格,一直以来也是锂价阶段走势的重要风向标。3月15日,澳大利亚矿商Pilbara以1106美元/吨(约合人民币7960元)的到岸价格,提前结束了一批5000吨、5.5%品味锂辉石散货的拍卖。该批货物预计于2024年12月交付,故对应到2025年1月的锂价。此前市场期待Pilbara本次
北极星储能网获悉,3月18日,恒运广州中新知识城储能电站项目工程EPC总承包招标公告发布。公告显示,本工程建设一座电化学及飞轮混合型储能电站,容量暂按51.025MW/100.01MWh(即电化学储能系统50.025MW/99.76MWh+飞轮储能系统2×0.5MW/0.125MWh),配套建设20kV储能汇流站一座,储能系统经PCS及就地升压
北极星储能网获悉,3月5日,中核集团发布新华水力发电有限公司2024年度磷酸铁锂电化学储能系统集中采购招标公告,招标规模为4GWh。此次招标规格包括:0.5C系统(2h系统)3000MWh和0.25C系统(4h系统)1000MWh,共15家企业入围。根据招标文件,此次采购储能系统所需全套设备的供货,包括但不限于磷酸铁
北极星储能网获悉,欣旺达3月6日在互动平台表示,公司动力电池主要以三元为主,目前正根据市场、客户需求逐步提升磷酸铁锂电池的比例,预计今年公司磷酸铁锂动力电池占比超过50%。工业CT主要用于无损检测,提升质检效率,有助于自动化生产。为了顺应工业发展趋势和潮流,公司积极开拓智能制造领域,推
北极星储能网获悉,冠盛股份3月5日晚间公告,公司控股子公司浙江冠盛东驰能源科技有限公司拟在温州市投资新建半固态磷酸铁锂电池建设项目,项目总投资约10.32亿元,产品为电芯及系统,达产后年产量约210万支。据公告,冠盛东驰公司由冠盛股份与吉林省东驰新能源科技有限公司合资成立,冠盛股份以货币出
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