钠离子电池硫酸铁钠正极的关键问题及设计策略

摘要：钠离子电池具有资源丰富和低成本优势, 是锂离子电池的有益补充, 有广阔的应用前景. 正极材料是关系钠离子电池成本的关键, 因此开发低成本、高性能的正极材料对推动钠离子电池应用具有重要意义. 具有Alluaudite 型三维框架的硫酸铁钠正极材料不仅结构稳定、能量密度高, 且其原料来源广泛、环境友好, 是一种有竞争力的低成本钠离子电池正极材料. 然而, 硫酸铁钠材料面临着本征电导率低、界面性质活泼以及合成过程中容易出现杂相等问题, 限制了其在大规模储能体系中的应用. 本综述从材料晶体结构、钠离子脱嵌机制出发, 总结了其合成方法以及所面临的关键问题, 并从非化学计量比设计、元素掺杂、碳层包覆等角度详细概述了其改性策略, 最后介绍了该材料的产业化进程. 本综述为进一步提升硫酸铁钠的电化学性能提供了设计策略, 有望推动其商业化应用进程.

新能源 2026年03月19日 1 点赞 0 评论 175 浏览

大面积有机-无机杂化钙钛矿薄膜及其光伏应用研究进展

摘要: 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有制备成本低、光电转换效率(Photoelectric Conversion Efficiency, PCE)高的巨大优势, 显示出广阔的商业化前景。经过十几年的深入研究, 钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells, PSCs)的实验室器件(＜1 cm2)、大面积器件(1~10 cm2)、迷你模组级器件(10~800 cm2)和模组级器件(＞800 cm2)的最高认证PCE已分别提升至26.10%、24.35%、22.40%和18.60%。随着PSCs 面积扩大, PCE 急剧下降, 这主要是因为制备方法的局限性，难以获得高质量的大面积钙钛矿薄膜。实验室器件常采用的旋涂法难以应用到实际生产中, 目前大面积钙钛矿薄膜的制备方法主要有刮涂法和狭缝涂布法, 但其存在薄膜成核结晶过程难以精确控制等问题。本文从大面积有机–无机杂化钙钛矿薄膜的制备方法入手, 介绍了大面积钙钛矿层成膜机制及薄膜质量提升策略。最后, 对未来高PCE、高稳定性的大面积PSCs 的制备技术和应用进行了展望, 旨在对高性能的大面积PSCs 研究提供有益参考。

新能源 2024年10月25日 1 点赞 0 评论 383 浏览

钙钛矿组分和结构设计及其发光二极管器件性能研究进展

摘要：有机-无机杂化钙钛矿发光二极管(LED)的性能在短短几年时间内飞速提升, 近红外光器件的效率已达21.6%,绿光器件效率也达到20.3%, 达到可以和商业化的有机发光二极管媲美的水平; 即使是稍有逊色的稳定性方面也有很大进展, 报道的最长器件半衰期已达到250 h. 器件性能的飞速提升得益于钙钛矿本身优异的光电性质, 而且通过丰富的化学手段可进一步对钙钛矿材料的组分和结构进行调控, 从而优化器件性能. 本综述从组分设计、缺陷钝化和界面修饰的角度出发, 重点分析了组分和结构设计对钙钛矿LED器件效率和稳定性的影响, 最后对钙钛矿发光二极管的未来发展进行展望.

新能源 2024年12月26日 1 点赞 0 评论 344 浏览

退役锂离子电池正极材料直接回收的研究现状和展望

摘要：随着全球各国大力发展新能源汽车产业，以锂离子电池（LIBs）为主的动力电池数量急剧增长。然而，LIBs的使用寿命有限，早期装机的LIBs在近几年已达到其退役要求。大量的退役电池亟需有效地回收处理，否则会对环境和人类造成危害，同时导致贵金属资源的流失。传统的电池回收技术以火法和湿法回收为主，能够实现对退役LIBs各种成分的精细化回收及再利用，但通常污染大、能耗高、回收周期长。因此，亟需开发绿色、节能、高效的LIBs回收技术。近年来，新兴的电池材料直接回收技术因工艺简单、碳排放少、能耗低、回收周期短等优势而备受关注。综述了目前主流的正极材料直接回收技术及其优缺点，分析了其在低成本、低能耗等方面的贡献，并对正极材料的功能化及LIBs闭环回收的最新进展做了介绍。最后，展望了退役LIBs正极材料及其他组分回收再利用的前景和发展趋势，旨在为电池回收领域研究提供参考。

新能源 2024年03月05日 0 点赞 0 评论 222 浏览

离子液体在锂金属电池中的应用

摘要：锂金属电池由于其高能量密度成为下一代电池技术研究的焦点。然而，锂金属电池的商业化进程受到一系列挑战的限制，包括锂枝晶形成、体积效应和SEI破裂等问题。离子液体由于其独特的物理和化学特性，成为解决这些问题的重要候选材料。尽管离子液体在锂金属电池中展现出巨大的应用潜力，但仍存在成本高、黏度大等一系列问题亟须解决。未来的研究应致力于开发新型的低成本、高性能的离子液体，并进一步理解其在电池中的作用机制。此外，结合先进表征技术和理论计算，深入探讨离子液体在锂金属电池中的动态行为和界面现象，将有助于推动其实际应用。本文综述了锂金属电池研究与发展过程中所涉及的安全问题，以及离子液体在作为电解液和固体电解质时在锂金属电池中应用的研究进展。

新能源 2026年03月12日 1 点赞 0 评论 82 浏览

水系锌离子电池负极界面双电层结构调控及先进表征研究进展

摘要：近年来, 水系锌基电池因其本征安全性以及资源丰富的特点引起了研究者的广泛关注. 然而, 由于锌负极与电解液界面稳定性差, 极大地降低了锌负极的循环稳定性, 阻碍了水系锌离子电池的发展. 双电层的结构是控制负极界面性能的关键因素, 但由于表征技术的限制, 对其微观层面的理解仍处于起步阶段. 本文系统地讨论了双电层的结构、界面反应机制、调控策略以及对双电层的先进表征和理论模拟方法. 重点关注了水体系下锌负极界面处双电层的结构演化机制、锌离子溶剂化结构和界面双电层的调控策略以及双电层的先进表征方法, 为锌负极界面双电层调控及表征提供了参考和借鉴意义.

新能源 2025年12月15日 1 点赞 0 评论 253 浏览

锂硫电池凝胶聚合物电解质：合成工艺及先进表征技术

摘要：凝胶聚合物电解质(GPE) 的应用为改善锂硫电池的安全性和抑制穿梭效应提供一种有希望的方案。凝胶聚合物电解质能够改善全固态电解质与双电极之间存在的高界面阻抗所带来的电荷转移受阻、锂沉积不均匀等问题，有效解决容量衰减快、循环稳定性差等缺陷。本文针对锂硫电池中制备凝胶聚合物电解质所采用的原位聚合和非原位聚合两种不同的工艺手段进行介绍，通过阐述不同合成工艺改进凝胶聚合物电解质基底的方法，重点分析不同工艺所带来的“收益”，并介绍了具有实时性和精准性的原位表征仪器在锂硫电池中的应用，指出原位先进表征技术对锂硫电池电极材料设计的指导作用，并供科研工作者开发研究更适宜产业化的凝胶聚合物电解质的合成工艺，展望未来锂硫电池凝胶聚合物电解质合成设计的发展方向。

新能源 2026年01月26日 1 点赞 0 评论 123 浏览

“双碳”目标下我国新能源行业关键金属供应分析

摘要：风电、光伏发电等新能源行业是支撑实现“双碳”目标的关键领域，我国风电、光伏发电的装机规模居世界首位，保障关键金属材料供应、进行更精准的新兴固废管理具有重要意义。本文基于我国风电、光伏发电行业的历史数据和规划目标，设定了不同的发展情景；应用风电、光伏发电设备的寿命分布模型，评估了我国新能源行业关键金属的需求、废弃和供应情况；重点识别了银、铜、镓、银、钢铁、钕等金属的供应压力，为2060年前构建绿色低碳能源发展格局提供了基础支撑。在基准情景下，2035年的风电、光伏发电行业退役量分别为4.6 GW、28.3 GW；2035年、2060年的风电、光伏发电设备退役量（按质量计）分别为2.54×106 t、1.048×107 t。从我国新能源行业的关键金属供应压力来看，2030—2060 年，钢铁为低风险（≤5%），钕为中高风险（25%~50%），铜、银为高风险（50%~100%），镓、铟因需求峰值过高而被列为极度危险等级。改善新能源产业供应链的安全性和多样性，既需要确保金属矿产资源的可持续供应，也需要开展回收循环和高效利用；为此建议将风电、光伏发电退役设备按照废弃电器电子产品进行管理，将风电、光伏发电企业纳入《固定污染源排污许可分类管理名录》，加快完善分布式新能源固废回收体系，切实提高新兴固废回收技术水平。

新能源 2024年08月06日 1 点赞 0 评论 348 浏览

晶硅太阳能电池正银浆料用玻璃粉技术发展现状

摘要：正银浆料用玻璃粉是构成晶硅太阳能电池正银电极的关键功能材料。通过文献调研，对目前国内外晶硅太阳能电池正银浆料用玻璃粉的技术发展现状进行了梳理，为该领域的技术创新提供参考借鉴。

新能源 2025年12月10日 1 点赞 0 评论 158 浏览

金属卤化物钙钛矿纳米晶在荧光传感领域的应用进展

摘要：金属卤化物钙钛矿纳米晶因具独特的物理和化学特性，如高光吸收系数、窄发射光谱、高光致发光量子产率以及可调的组分与尺寸等，在发光二极管、太阳能电池、光电探测器、催化、激光、荧光传感等光电技术领域展现出广泛的应用潜力，已成为材料科学领域的研究热点。本文基于金属卤化物钙钛矿纳米晶在荧光传感领域的应用，重点归纳了金属卤化物钙钛矿纳米晶的制备技术、荧光传感机制及在该领域的应用研究进展；同时讨论了其在荧光传感领域应用中面临的稳定性问题及解决方案；最后，总结和展望了具有更高光学性能和稳定性的金属卤化物钙钛矿材料的发展方向。本文旨在通过对其在荧光传感领域应用的综述分析总结，为促进研究人员开发高效稳定的钙钛矿材料提供借鉴。

新能源 2026年01月21日 1 点赞 0 评论 83 浏览