登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
中国科学技术大学李晓光团队联合清华大学沈洋教授课题组在高储能密度柔性电容器领域取得重要进展。研究者成功找到了一种可以大幅度提高聚合物基复合材料击穿电场强度和介电储能密度的方法,该方法可推广至不同的柔性聚合物电介质材料,为今后高储能电容器的设计提供了一种可行的方案。该成果以“Negatively Charged Nanosheets Significantly Enhance the Energy-Storage Capability of Polymer-Based Nanocomposites”为题在线发表在《先进材料》(Adv. Mater.)杂志上。
电介质电容器由于其超快的充放电速率和超高的功率密度,成为智能电网调频、电磁炮等高能武器系统的核心器件,并在新能源电动汽车、可穿戴电子等领域具有广阔应用前景。其中,成本低、易加工、耐高电压的柔性聚合物是最有潜力的电容器电介质材料之一,但其低介电常数导致的低储能密度限制了当今电子工业对器件小型化和高性能化的要求。针对这一难题,人们提出将高介电常数的无机填料加入到聚合物基体中,用于制备高储能密度复合材料,但通常高体积分数的无机材料的加入会降低复合材料击穿电场强度,对使用安全和寿命造成影响。因此,在介电常数提高的同时进一步提升材料击穿场强,是获得高储能密度复合材料亟需解决的难点。
图例说明:a.复合材料示意图。b.复合材料电击穿过程的相场模拟中,带负电Ca2Nb3O10纳米片对电树枝发展起阻碍作用。c. PVDF基复合材料与纯PVDF的储能密度与电场的关系。d.不同聚合物基纳米复合材料的击穿强度和能量密度的对比。
针对上述挑战,合作团队提出了一种普适的可行策略,即利用带负电无机填料的局域反向电场抑制二次碰撞电子的产生,从而阻碍击穿相的形成发展,进而提升复合材料击穿场强和储能密度。基于此,研究人员制备出掺入少量带负电的2维Ca2Nb3O10填料的聚偏二氟乙烯(PVDF)基复合材料,在提高其介电常数的同时,获得了极高的击穿场强(~792MV/m)和储能密度(~36.2 J/cm3),该柔性电容器的储能密度是目前已报道聚合物基复合材料中最高的,是目前最好的商用双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜电容器的18倍,甚至超过了商用电化学电容器(20-29 J/cm3)。此外,相比于PVDF基体,复合材料的杨氏模量也有明显的提高而漏电流密度依然维持在较低水平,这些分别有利于避免机电击穿与电热击穿的发生。为了进一步验证该策略的普适性,研究人员基于相场模拟和有限元计算验证了纳米片填料负电荷对抑制电击穿的重要作用,并在聚苯乙烯(PS)基复合材料中同样实现了击穿场强与储能密度的大幅提升。该项研究工作为今后高能量密度柔性电介质储能材料的实用化提供了全新的思路。
中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心和物理学院李晓光教授、殷月伟教授以及清华大学材料学院沈洋教授为论文通讯作者。中科大博士生包志伟、侯闯明和清华大学博士生沈忠慧为论文共同第一作者。
该项研究得到了国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划、中国科学技术大学“双一流”人才团队平台项目的资助。
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。
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
北极星储能网讯,3月28日,盛新锂能发布2023年年度报告。根据公告显示,报告期末,公司总资产207.53亿元,同比增长12.60%,归属于上市公司股东的净资产129.61亿元,同比增长1.85%。报告期内,公司实营业收入79.51亿元,同比下降33.96%;实现归属于上市公司股东的净利润7.02亿元,同比下降87.35%。报告
北极星储能网讯,3月28日,天齐锂业发布2023年年度报告。根据公告显示,2023年,公司实现营业总收入405亿元,同比增长0.13%;归属于上市公司股东的净利润为72.97亿元,扣除非经常性损益后的净利润为71.77亿元。天齐锂业目前现有锂化工产品铭牌产能8.88万吨/年,加上已宣布的规划锂化工产品产能超过14万
北极星储能网获悉,近日,内蒙古大学获批国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点项目.项目由校名誉校长、能源材料化学研究院院长赵东元院士作为负责人承担的国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点项目——“高性能水系电池的构建及其多孔材料关键制备技术”获科技部批准立项,项目
北极星储能网讯,3月23日,内乡县钒储能产业全链条一体化项目签约仪式在河南南阳会议中心举行。大连融科储能集团股份有限公司和北京金阳集团依托内乡县钒资源优势,在内乡合作进行矿产资源开发、提钒冶炼、电池储能装备制造等全链条一体化项目建设。项目分两期建设,一期投资约10亿元,建设内容为高纯
北极星储能网获悉,3月21日,中国碳中和发布公告,集团与郑州工程技术学院(郑州工学院)签署战略合作框架协议,加速推进绿色低碳转型,并切实开展碳达峰、碳中和工作。透过共同发挥各自优势,秉承“共同发展、诚信合作”的宗旨,开展以下合作内容:根据协议,集团与郑州工学院计划共建“储能新材料”研
北极星储能网讯:3月18日下午,习近平总书记在湖南省长沙市,考察了巴斯夫杉杉电池材料有限公司。巴斯夫杉杉电池材料有限公司,是德国领先的化学公司巴斯夫和中国企业五百强杉杉2021年共同成立的合资公司。其中巴斯夫持股51%,杉杉持股49%。该公司已构建涵盖原材料、正极材料前驱体、正极活性材料及废
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
磷酸锰铁锂作为提高电池性能的关键正在加速迈入产业化的门槛电池技术的革命性突破,在于正负极等材料的创新,从而从根本上解决锂电池在存储能量上的限制,在电化学性能稳定以及热管理等安全性问题,达到在动力和储能以及消费领域的全面普及性应用,方能真正发挥储能对新能源发展和我国能源结构转型的重
北极星储能网获悉,3月15日,科达自控子公司科达新能源科技有限公司与华阳集团旗下山西华钠芯能科技有限责任公司签署战略合作协议,同时签署了万套钠离子电池包采购合同。双方就钠离子电池在电动自行车领域推广应用达成共识,将进一步加强双方在电动自行车钠离子电池组开发、市场应用以及商业化推广领
经历了2月底至3月初的快速反弹后,碳酸锂价格近日再度重挫。3月14日,碳酸锂期货大幅下挫,主力LC2407合约报收11.21万元/吨,大跌7.01%。而就在3月13日,碳酸锂期货主力合约一度逼近此前12.50万元/吨的关口,涨幅一度接近3%。随后尾盘跳水,价格报11.88万元/吨,但仍旧存在0.38%的上涨幅度。01、现货价
北极星储能网讯,3月17日,尚太科技发布投资者关系活动记录表显示,公司目前正在积极寻找优质的外协厂商合作,为第二季度开始委外石墨化加工做准备。1、请介绍一下公司2023年四季度和2024年一季度的排产情况、库存、出货情况?答:原则上,公司根据市场需求情况及备货政策适时动态调整公司的产能利用率
北极星储能网获悉,3月20日,国能信控河北公司风电后市场项目2024年超级电容单体框架采购结果公告发布。公告显示,国能龙源蓝天节能技术有限公司受国能信控互联技术(河北)有限公司的委托,就国能信控河北公司风电后市场项目2024年超级电容单体框架(项目编号:GNXK-2024-XJ-WZ-0461)项目进行采购,中选人
北极星储能网获悉,2月20日,大唐集团发布【10MWx10min超级电容储能调频生产改造EPC总承包-2024年3月大唐国际发电股份有限公司辽宁分公司辽宁大唐国际沈东热电有限责任公司】招标公告。招标范围包括1、2机组10MW×10min超级电容储能调频项目工程设计、设备及材料采购、建筑及安装工程、调试、试验、培
北极星储能网获悉,2月2日消息,有投资者在互动平台向ST金时提问:请问公司投资的新能源超级电容用途广泛吗?公司回答表示:超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置,主要应用于国防军工、轨道交通、城市公交、起重机械势能回收、发电与智能电网、消费电子等领域。
北极星储能网获悉,1月27日,中国能建西南院就国家能源集团混合储能电站施工承包招标。据悉,国能宁东新能源混合储能示范电站位于宁东光伏储能二期预留场地内,位于宁夏下回族自治区银川市永宁县宁东镇石槽村东侧,为国家能源集团科技项目“‘锂电+超级电容’混合式储能关键技术研究与示范工程”配套,
北极星储能网获悉,1月25日国家能源集团发布新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标候选人公示。中标候选人情况如下:第一中标候选人:南京南瑞继保工程技术有限公司,报价706.2万元。第二中标候选人:煜邦智源科技(嘉兴)有限公司,报价634.015万元。本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min
北极星储能网获悉,1月10日,中国华电电力科学研究院的2MW超级电容储能系统集成试制、2MW飞轮储能系统集成试制中标候选人公示。中标候选人第1名为江苏中天科技股份有限公司,投标报价578.8万元;中标候选人第2名为西安合容新能源科技有限公司,投标报价648.6万元。
12月28日,郑州机场至许昌市域铁路正式运营,该线路许昌段为国内首条全线采用绿色超级电容储能装置回收制动能量的线路,标志着我国在列车能源回收利用方面取得了重大突破。许继电气所属许继电力电子公司为郑许市域铁路许昌段全线11个站及梅庄停车场提供了12套超级电容储能型再生能量利用装置。每套装置
北极星储能网获悉,12月27日,中核新华发电甘肃省嘉峪关市独立储能项目举行开工仪式。项目总投资15.8亿元,规模500MW/1000MWh。项目是新华发电在甘肃省嘉峪关市开工建设的首座大型磷酸铁锂+超级电容混合储能电站,项目的建成投运将助力甘肃省构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。
北极星储能网获悉,12月22日,国家能源集团新能源技术研究院有限公司对1MW/5min超级电容器储能系统公开招标。共采购1MW/5min超级电容储能系统、超级电容升压变流一体机、400V/35kV升压变和EMS各1套。本项目招标范围包括:1.1MW/5min超级电容舱;2.超级电容储能配套升压变流一体机(需具备构网型功能)
北极星储能网获悉,11月28日,四川飞宇电力股份有限公司公告,与中核集团的核工业西南物理研究院签订了《项目研发合作协议》,联合启动“基于超级电容储能扩展应用领域系列产品”研发项目。飞宇电力表示,“基于超级电容储能扩展应用领域系列产品”研发项目是飞宇电力在传统电力工程、电力成套设备生产
北极星储能网获悉,9月26日,国电投(天津)分布式能源有限公司与天津市宝坻区大唐庄镇人民政府签约,拟投建大唐庄镇混合储能电站项目。项目规模240MW/400MWh,其中40MW/20s为超级电容系统,是天津市首个采用“磷酸铁锂电池+超级电容”方案的新型储能项目。项目目前已取得备案,并进入天津市首批新型储
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
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!