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固态电解质中的聚合物复合体系研究进展

固态电解质中的聚合物复合体系研究进展

摘要：固态聚合物电解质因其质量轻、柔性好，且与电极材料接触良好、界面阻抗小，成为开发新一代高能量密度、高安全性乃至高柔韧性电化学器件的潜在材料，近年来获得了广泛关注。但因其离子电导率低、力学性能差等缺陷也成为限制其进一步商业化的关键问题。通过交联、共混、共聚等手段组成聚合物的复合体系有可能很好地解决这些问题，因此本文首先对聚合物中的离子导电机理进行了简要介绍，旨在从原理的角度阐释上述问题的解决策略；随后综述了近年来多种聚合物基复合电解质在电化学器件中的应用以及改性策略。最后对复合固态聚合物电解质目前面临的基础研究和实际应用问题进行了讨论，给出了解决这些问题的建议，以期为新型聚合物复合固态电解质的设计与制备提供新思路。
新能源 2024年05月06日
锂离子电池三元层状氧化物正极材料的研究进展

锂离子电池三元层状氧化物正极材料的研究进展

摘要: 锂离子电池被认为是实现动力电池规模化应用的最有前途的储能体系之一。但是传统锂离子电池的能量密度、功率密度及安全性等方面还无法满足电动汽车规模化发展的需求。正极材料作为锂离子电池中唯一提供锂离子的材料，其性能好坏直接影响了锂离子电池的性能。因此，开发兼具高能量密度、高功率密度、高安全性且价格低廉的正极材料极为重要。三元层状过渡金属氧化物正极材料因具有理论容量高、造价低、毒性低等优点被认为是下一代锂离子电池最具潜力的正极材料。但是，在高电压下却存在循环不稳定、倍率性能差及存储性能差等问题，制约了其在电动汽车上的广泛应用。元素掺杂和表面包覆等改性策略能有效克服三元材料存在的缺陷，提高三元正极材料的性能，一直是锂离子电池正极材料领域的重要研究方向。本文简述了常见的几种正极材料，着重介绍了三元层状过渡金属氧化物正极材料的优缺点和改性进展。
新能源 2025年02月11日
钠离子电池隧道型氧化物正极材料研究进展

钠离子电池隧道型氧化物正极材料研究进展

摘要：钠离子电池（SIBs）凭借其资源循环性和成本优势表现出强大的商业化应用前景。钠离子电池正极材料中的隧道型氧化物具有独特的三维隧道结构，使得Na在充放电过程中能够更加灵敏地脱出和嵌人，这种隧道型氧化物具有优异的循环稳定性，可以充分发挥材料的电化学性能，因而得到广泛关注。本文针对钠离子电池隧道型氧化物正极材料的制备方法及应用进行阐述，并对隧道型氧化物正极材料的掺杂和包覆改性进行介绍，总结了隧道型氧化物正极材料的优缺点，并针对隧道型氧化物的不足提出建议，对未来的研发方向做出展望。
新能源 2025年04月29日
钼及钼合金在核领域应用研究现状与展望

钼及钼合金在核领域应用研究现状与展望

摘要:核能系统苛刻的服役环境对核用材料提出了极高的要求。钼及钼合金因其优异的高温力学性能、较低的热膨胀系数、良好的导热性与液态金属相容性以及相对低的中子捕获界面，使其成为满足新一代核能技术发展的重要候选材料。本文综述了几种典型的钼和钼合金的力学性能及其在核反应堆环境下的应用、抗腐蚀性能和抗辐照性能研究现状，展望了本领域需要进一步关注的热点问题，期望为满足核领域不同用途钼及钼合金的成分、组织、性能设计研究提供思路。
新能源 2024年05月05日
2023 年镁基储氢材料研究热点回眸

2023 年镁基储氢材料研究热点回眸

摘要：2023年，镁基储氢材料及其固态储运氢技术研发与应用发展迅猛，热点频现，出现了诸多显著成果。在材料设计开发方面，通过多种改性手段有效改善了镁基储氢材料的热/动力学性能，实现了材料在近室温条件下吸氢，200℃以下放氢，循环寿命也在不断提升。在工程应用方面，全球首台吨级镁基固态储运氢车问世，多个示范应用项目与材料生产线开始落地建设。社会各界都在关注并积极推动镁基储氢材料与系统的研发，努力探索潜在的产业应用。根据镁基储氢材料的催化改性、纳米化改性、合金化改性、系统装置开发和示范应用五大方向，总结了2023年国内外镁基储氢材料的重要进展，探讨了镁基储氢材料在氢储运、氢储能和固体氧化物燃料电池发电等领域的应用场景，展望了镁基储氢材料在2024年所面临的机遇与挑战。
新能源 2025年01月24日
锂离子电池负极材料技术现状和发展趋势

锂离子电池负极材料技术现状和发展趋势

摘要：锂离子电池在动力电池、消费电子和储能领域应用广泛。负极材料是锂离子电池的重要组成部分，其性能决定了锂离子电池的储能容量、能量密度以及安全性、循环性、倍率性。文中简要概述了锂离子电池的组成和工作原理，归纳总结了负极材料的分类及特点，对石墨负极材料进行了详细介绍，包括其原材料的生产工艺和石墨化过程等，并研判了石墨负极材料的市场需求及技术发展趋势。
新能源 2025年04月18日
锂离子电池富锂锰基正极材料面临的挑战及解决方案

锂离子电池富锂锰基正极材料面临的挑战及解决方案

摘要：随着消费类电子、电动汽车和储能等领域的迅猛发展，亟需提升以锂离子电池为代表的二次储能设备的能量密度，而正极材料是提升锂离子电池能量密度的关键。富锂锰基层状氧化物正极材料(LRM)因具有极高的理论比容量(>350 mA·h·g‒1)和可逆比容量(>250 mA·h·g‒1)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料之一。然而，LRM 正极材料的首次Coulombic效率低、倍率/性能差以及快速的电压和容量衰减等问题，严重阻碍了其产业化应用。本文介绍了LRM正极材料的晶体结构及电化学机理等方面的研究进展，分析了LRM 存在的问题及起因。重点从形貌设计调控、掺杂、包覆、缺陷结构设计、梯度成分设计、层状/尖晶石异质结构构建以及电解液添加剂等方面全面介绍了LRM正极材料的改性策略，以期望为LRM正极的未来发展提供思路和指导，最终促进LRM 正极材料的实际应用。
新能源 2024年05月05日
退役锂离子电池正极材料的直接修复：研究进展、挑战和展望

退役锂离子电池正极材料的直接修复：研究进展、挑战和展望

摘要：伴随着新能源产业快速发展，锂离子电池生产量急剧增加。因为其有限的使用寿命，未来将迎来锂离子电池退役高峰。高效清洁回收退役锂离子电池，打通新能源产业链的最后一环，对于新能源产业的闭环发展至关重要。目前，针对退役的锂离子电池正极材料主要采用固相法(固相烧结、熔盐法等)以及液相法(水热法、电化学法等)进行直接再生。本文从退役锂离子电池的修复方法出发，简述了其前处理工艺与修复过程的关联，重点阐述了修复方法对于退役正极材料的晶相、缺陷、表界面以及电化学性能等方面的影响。最后，针对退役材料的直接修复方法，进行系列展望，旨在为退役锂离子电池正极材料未来直接修复技术提供有意义的指导。
新能源 2025年03月20日
新型储能技术发展与展望

新型储能技术发展与展望

摘要:储能技术是构建新型电力系统，实现双碳目标的关键环节。传统的抽水蓄能技术不能完全解决由风光为主的新能源发电不稳定造成的问题，新型储能技术由此应运而生，多元化的储能技术不断发展。本文通过基本原理、发展现状、前沿技术分析和发展展望四个方面，详细总结了锂离子电池、液流电池、钠离子电池、压缩空气储能这几种主流的、未来有巨大发展潜力的新型储能技术。最后，对新型储能技术未来发展趋势进行了分析。
新能源 2024年05月04日
固态锂金属电池复合电解质的研究进展及展望

固态锂金属电池复合电解质的研究进展及展望

摘要： 基于固体电解质（SSE）的固态锂金属电池可以同时实现电池的高能量密度和高安全性而成为储能领域的研究热点。固体电解质主要包括聚合物固体电解质和无机固体电解质两大类。聚合物固体电解质柔性好、成本低其易加工，但其室温电导率通常较低；无机固体电解质室温电导率较高，但其制备工艺复杂、 成本较高， 而且其硬度较大导致与电极界面相容性差。发展有机-无机复合固体电解质可以有效综合两者的优势，因此被认为是最有大规模实际应用前景的材料之一。科研工作者提出了多种复合固体电解质结构设计的有效策略，主要包括低维无机填料改性、三维无机填料改性以及电解质多层复合。同时，为了实现高能量密度固态电池的构建，固体电解质超薄结构设计是必然选择。综述了近些年来有机-无机复合固体电解质的研究进展，重点阐述复合固体电解质的结构设计及其电化学性能，并对其未来发展方向进行了展望。
新能源 2024年11月04日