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固态电池关键材料体系发展研究

固态电池关键材料体系发展研究

摘要：固态电池技术是发展兼具高能量密度、高安全性、长寿命和低成本的下一代电池的重要保证，当前全球主要国家及地区均在加快布局固态电池研发和产业化。本文从固态电池关键材料的技术体系、产业体系和支撑体系3 个方面着手，综述了国际固态电池关键材料体系的发展现状，分析了美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区的固态电池技术发展路径、产业规模和支撑体系建设情况，梳理了我国固态电池关键材料体系的发展现状并提出了发展目标。研究发现，我国固态电池正处于推广发展期，在关键原材料、关键科学技术瓶颈突破、规模化量产及产业化应用等方面面临挑战。研究建议，坚持分步发展固态电池的总体策略，设立国家级固态电池发展规划和重大科技专项，推动固态电池技术研发机构建设，促进固态电池市场化应用及产业转型，优化固态电池生态环境建设，实现我国固态电池产业领跑世界。
新能源 2024年08月06日
新能源用钢管的应用现状、需求分析及思考

新能源用钢管的应用现状、需求分析及思考

摘要：“双碳”战略下新能源及相关产业发展给钢管带来新的应用场景，对钢管的功能和性能提出新的需求。聚焦于碳捕获、利用与封存技术领域中的CO2输送用管、氢能领域中的氢气输送用管和储能领域中的盐穴压缩空气储能用注采管，总结了新能源用钢管的应用现状和研究进展，分析了各领域用管需求，并就“双碳”背景下新能源用钢管的基础理论研究、关键技术开发和标准体系建设等方面进行了思考，提出了建议。
新能源 2024年04月19日
全无机钙钛矿太阳电池: 现状与未来

全无机钙钛矿太阳电池: 现状与未来

摘要：近年来，基于ABX3结构的有机无机杂化钙钛矿材料因其具有优良的光电特性和廉价的制作成本得到了全世界的广泛关注，但体系中的有机组分容易受到光、热、湿等外界条件的影响而分解，导致器件的PCE 发生严重的下降，极大地限制了PSCs( Perovskite solar cells，PSCs) 的产业化进程。利用纯无机阳离子完全取代ABX3结构中的A 位有机阳离子制备出全无机钙钛矿材料，因其优异的热稳定性和环境稳定性而得到了快速的发展。现阶段，基于全无机钙钛矿材料的全无机钙钛矿太阳能电池( I-PSCs) 的效率已超过19%，应用前景广阔。本文回顾了近年来全无机钙钛矿材料的研究进展，对不同类型的全无机钙钛矿材料进行了综述和讨论，从成膜工艺、掺杂工程、后处理工程等方面论述了如何提升器件的稳定性。最后，对I-PSCs的大面积制备及其柔性应用进行了介绍，揭示了I-PSCs 面临的挑战，并对该领域进行了展望。
新能源 2024年01月21日
能源新技术新兴产业发展动态与2035战略对策

能源新技术新兴产业发展动态与2035战略对策

摘要：技术创新深刻影响着全球能源工业的转型发展，发展能源领域新兴产业是立足我国国情现实，满足国家重大战略需求，实现技术创新驱动能源产业发展的需要。本文界定的“能源新技术”不仅涉及可再生能源和核能领域，而且涵盖非常规油气资源开发、传统化石能源的清洁高效转化与利用、能源传输以及终端用能等领域，是具有突破性或颠覆性的能源开发利用技术。
新能源 2024年01月08日
固态储氢材料分类与性能优化策略的研究进展

固态储氢材料分类与性能优化策略的研究进展

摘要：固态储氢技术因其高储氢密度和优异的安全性，被视为最具潜力的氢能储存方式之一。常见的固态储氢材料可分为物理吸附储氢材料和化学吸附储氢材料，涵盖金属氢化物、配位氢化物、碳材料及金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)等主要类别。目前固态储氢材料在实际应用中仍面临吸放氢动力学性能较差、循环稳定性不足以及操作条件苛刻等挑战，常见的改善储氢性能的措施有纳米化、催化掺杂、复合反应、离子替换等。纳米化通过增大比表面积和缩短氢扩散路径，显著改善反应动力学；催化掺杂通过引入高活性组分，借助电荷转移和轨道杂化来降低反应能垒、促进氢分子解离过程；复合反应通过多相体系重构反应路径， 构造新的中间体来打破热力学稳定性； 离子替换通过部分替代晶格中的原有离子，诱导晶格畸变与配位场重构，进而显著降低氢化物的热力学稳定性。
新能源 2026年11月12日
基于硫化物全固态锂离子电池混合正极的研究进展

基于硫化物全固态锂离子电池混合正极的研究进展

摘要： 硫化物全固态电池（ASSBs） 因其能量密度高、安全性好，而成为最具前景的下一代电池技术之一。然而其电化学性能仍不尽如人意，特别是在高压正极、高质量负载条件下，混合正极内部存在固-固界面副反应的问题，并引发包括空间电荷层、体积膨胀、电子/离子传输等一系列问题，进而影响全固态电池性能。本文概述了目前对硫化物电池混合正极改性的研究现状，总结了材料表面改性（界面工程）、电解质改性（材料工程）、电极掺杂改性（部件工程） 以及电极结构工程的相关发展现状及应用优势，并为下一步基于硫化物电解质的全固态锂电池混合正极的研发方向提出了建议。
新能源 2026年11月11日
纳米金刚石改性及其在电催化氧还原反应中的应用

纳米金刚石改性及其在电催化氧还原反应中的应用

摘要: 氧还原反应(Oxygen reduction reaction, ORR)作为燃料电池和金属空气电池等清洁能源装置的关键阴极反应,反应动力学缓慢, 使其实际应用受到了严重制约。虽然铂(Pt)基催化剂具有出色的ORR 活性, 但其价格昂贵、储量稀缺、稳定性和耐受性差, 极大地阻碍了商业化进程。因此, 开发高效、低成本的新型ORR 催化剂成为当前研究的重点。纳米金刚石(Nanodiamond, ND)的成本低、官能团修饰可控、表面能高(>1000 mJ·m–2)且具有独特π 和σ电子结构, 作为新兴碳基材料在ORR 催化中极具潜力。本文综述了ND 催化剂的最新研究进展, 首先介绍了爆轰法、化学气相沉积法、脉冲激光烧蚀法、高温高压法等制备方法, 随后总结了杂原子掺杂、表面功能化、材料复合及形貌调控等改性策略, 并分析了活性中心形成机制与反应路径调控规律, 涵盖不同改性策略对催化性能的影响及相关性能数据对比。最后探讨了当前ND 催化剂在催化机理、合成工艺、表征技术及设计方法等方面面临的挑战, 并展望了未来发展方向, 为研发新型碳基ORR 催化剂提供了参考。
新能源 2026年11月10日
钠氯化物固态电解质研究进展

钠氯化物固态电解质研究进展

摘要：钠离子电池具有成本低廉、钠资源丰富等优势, 是锂离子电池的潜在替代技术。开发兼具高离子电导率与宽电化学窗口的钠离子固态电解质对推动钠离子固态电池的发展与应用具有重要意义。在诸多固态电解质中, 氯化物电解质因具有高离子电导率、高氧化电位以及良好的塑性, 近年来受到广泛关注。本文系统梳理了钠氯化物固态电解质的发展脉络, 重点总结了固态电解质元素组成、晶体结构与离子电导率之间的内在关联, 并阐述了通过阳/阴离子掺杂、非晶化及异质结构复合等策略调控电解质离子输运性质的作用机制。此外, 本文讨论了钠氯化物固态电解质的电化学稳定性及其与正极材料的化学/电化学兼容性, 总结了其与钠金属负极的界面失效机制, 并简要概述了钠氯化物全固态电池的研究进展。最后, 本文凝练了氯化物全固态钠离子电池在实际应用中面临的关键挑战,并对未来研究方向进行展望, 为该类材料在能源转换与储存领域中的实际应用提供指导。
新能源 2026年11月06日
机械球磨法调控硅基负极材料结构与性能的研究进展

机械球磨法调控硅基负极材料结构与性能的研究进展

摘要：硅因其超高的理论比容量, 被广泛认为是下一代高能量密度锂离子电池负极的理想候选材料。然而, 硅材料在实际应用中面临多种挑战, 包括在反复充放电过程中剧烈的体积膨胀、较差的电导率以及电极-电解质界面的不稳定性。机械球磨技术作为一种固态加工技术, 因其具有结构可调、操作简便和易于规模化等特点, 在改善硅基负极材料性能方面显示出巨大潜力。该技术能够精确调控颗粒尺寸、形貌和结构特性, 从而为提升材料性能提供了高效且灵活的策略, 且不需要过于复杂或苛刻的加工条件。本文综述了机械球磨技术在硅基负极材料性能调控方面的最新研究进展, 涵盖了纳米硅的可控制备、硅-碳复合材料的合理设计、硅-金属及金属硅化物复合体系的构建以及原位包覆策略的实施等方面。这些研究表明, 机械球磨技术在提升硅基负极材料的结构稳定性和电化学性能方面发挥了至关重要的作用。此外, 本文还探讨了该技术目前面临的主要挑战, 如复合材料均匀性差、球磨过程中能量输入控制复杂以及对界面反应机制的理解不足等问题。最后, 展望了该领域未来的研究方向, 包括智能球磨、界面工程和数据驱动的优化方法, 以期为高性能硅基负极材料在高能量密度锂离子电池中的应用和推广提供重要参考。
新能源 2026年11月05日
脉冲电解水制氢：原理、技术现状及未来趋势

脉冲电解水制氢：原理、技术现状及未来趋势

摘要：氢能作为碳中和目标下的关键清洁能源载体，其高效制备技术亟待突破。本文聚焦脉冲电解水制氢技术，系统阐述其通过周期性调控电流/电压降低扩散层厚度，加速气泡脱离，提升电极稳定性的机理，揭示脉冲抑制气泡屏蔽效应，高频脉冲缩短离子弛豫时间的优化机制。文中总结了脉冲参数（波形、频率、占空比等）对制氢特性的影响规律，对比了感应脉冲、电压/电流脉冲及波动功率电解技术的应用潜力，强调其在适配风光波动性电源（宽功率调节、抑制电压闪变）中的优势。脉冲电解虽展现高能效与强鲁棒性，但仍面临电极抗冲击性不足、多参数耦合机制不明等瓶颈。未来需融合智能算法优化动态调控，发展风光储氢一体化系统，推动高频谐振与低纹波滤波技术应用，加速绿氢规模化生产。本文为脉冲电解技术的研发及其潜在工程化应用提供了理论支撑。
新能源 2026年11月04日