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锌电池中钴基正极材料的应用现状与挑战

锌电池中钴基正极材料的应用现状与挑战

摘要：于丰富的矿产资源、超高的理论容量和卓越的安全性，水系锌电池成为下一代储能设备的有力竞争者。作为锌电池理想的正极材料候选者，近年来钴基电极材料因其高输出电压、高理论容量和优异的氧化还原能力（Co2+←→Co3+←→Co4+）而受到越来越多的关注。虽然研究者对应用于锌空气电池的钴基催化剂进行了文献综述，但是主要集中在单一催化方向，缺乏关于钴基电极材料多功能特性的系统总结。本文介绍了钴基正极材料在锌电池中的多功能特性，结合其氧化还原和氧催化两方面能力，从锌钴电池拓展到复合锌钴电池体系。然后，从两种电池体系中的充放电机理出发，详细介绍了当前锌钴电池中钴基材料的优化策略，以及复合锌钴电池中电极／电解液三相界面的设计方案。最后，本文介绍了当前研究的不足，并对未来研究方向进行了展望。
新能源 2024年09月02日
可编织柔性纤维状水伏纳米发电机

可编织柔性纤维状水伏纳米发电机

摘要：可穿戴设备在医疗健康、物联网和机器人等领域具有广泛需求, 其发展具有小型化、轻量化、柔性化的趋势, 然而便携式、持续稳定的能源供给方式是限制其应用的瓶颈问题. 基于水伏效应的新型环境能源捕获技术为解决可穿戴设备的持续能源供给问题提供了新的机遇. 相关研究表明, 碳纳米材料在对水能的转换与利用中展现了独特的优势. 本文以导电炭黑为水伏材料, 通过简易的浸涂法及材料表面浸润性调控, 制备了水伏效应和原电池反应产能机制协同作用的可编织柔性纤维状水伏纳米发电机. 其在纯水及多种盐溶液中均能实现持续稳定的产电, 突破了目前水伏发电机对于水源中极低离子浓度要求的限制. 值得一提的是, 该水伏纳米发电机可以利用人体汗液直接发电, 有望作为柔性可穿戴设备稳定的能源供给方式, 解决柔性电子器件的持续能源供给问题.
新能源 2024年08月28日
水系锌离子电池功能隔膜材料研究进展

水系锌离子电池功能隔膜材料研究进展

摘要：水系锌离子电池（Ａｑｕｅｏｕｓ　Ｚｉｎｃ　Ｉｏｎ　Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ，ＡＺＩＢｓ）作为近年来新兴的电化学储能装置，因其高能量密度、低成本以及高安全性，在众多金属离子电池中脱颖而出。然而不可避免的枝晶生长、析氢反应（ＨＥＲ）和钝化层生成等问题降低了锌负极的稳定性，成为ＡＺＩＢｓ发展的瓶颈。其中隔膜作为电池中的重要部件，确保了电池的安全运行，在实际应用中，为克服玻璃纤维隔膜的本征问题，功能隔膜策略作为提高ＡＺＩＢｓ性能的有效方法而受到欢迎。论文系统地总结了功能隔膜材料在ＡＺＩＢｓ中的最新研究进展，重点关注改性隔膜材料的设计策略及机制探究。最后，介绍了当前功能隔膜材料发展的制约因素和未来潜力。
新能源 2025年10月09日
氢的大规模制备及在钢铁行业的应用和展望

氢的大规模制备及在钢铁行业的应用和展望

摘 要：中国钢铁产量占世界总产量的一半以上，随着全球“碳达峰”“碳中和”的推进，钢铁行业面临着巨大的低碳发展挑战。氢能被认为是一种低碳能源，“以氢代碳”是实现源头降碳和流程低碳转型的重要途径之一。重点介绍氢气基本性质、制备来源与碳排放的关系，探讨煤制 氢、天 然 气 制 氢、甲醇制氢和电解水制氢４种主流大规模制氢路线的技术特性、发展现状、制备成本和发展方向
新能源 2024年01月08日
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
氢燃料电池双极板冲压成形装备现状及关键技术

氢燃料电池双极板冲压成形装备现状及关键技术

摘要：文中介绍了氢燃料电池双极板冲压成形装备目前国内外应用现状，总结了双极板冲压成形工艺对冲压成型装备性能的需求，进一步分析了双极板冲压成形装备市场需求及应用前景，为该类装备的研发及应用提供了一定参考。
新能源 2024年01月16日