固态锂电池十年（2011—2021）回顾与展望

摘要：采用固体电解质取代液态有机电解液的固态锂电池，有望使用更高比容量的正、负极材料，从而实现更高比能量的电池体系，同时可彻底解决电池的安全性问题，符合未来二次电池发展的方向，是电动汽车和规模化储能的理想电源。为了实现兼具高比能量、高安全性、长寿命等特性的固态电池，进而推进全固态锂电池的实用化，2011—2021年间各国的科学家做了大量工作，并取得了许多突破性进展。本文以固态锂电池关键材料为出发点，回顾了2011—2021 年以来固态电池的研究进展，包括锂离子固体电解质材料，电极/电解质界面调控，固态电池技术等方面，总结了现在存在的挑战及解决方案，并对该领域未来可能的发展提出了展望。

新能源 2024年05月05日 1 点赞 0 评论 268 浏览

大功率高性能钙钛矿型压电陶瓷的研究进展

摘要：【目的】讨探新型大功率压电陶瓷的设计和合成理论，以及满足高功率应用要求的新高性能压电材料的组分与工艺设计。【研究现状】 综述压电常数、机电耦合系数、介电损耗和机电损耗、居里温度等大功率高性能钙钛矿型压电陶瓷的性能指标和表征方法；国内外钙钛矿型压电陶瓷的研究进展，概括锆钛酸铅（lead zirconate titanate，PZT）基、钪酸铋-钛酸铅（bismuth scandiate-lead titanate，BS-PT）基、铁酸铋-钛酸钡（bismuth ferrite-barium titanate，BF-BT）基压电陶瓷和铌酸钾钠（potassium sodium niobate，KNN）基体系中的研究，总结元素掺杂、组分设计和制备工艺对不同体系压电陶瓷性能的影响规律。【结论与展望】认为随着超声波换能器、压电变压器、陶瓷滤波器以及压电超声马达等大功率器件在军事和高科技等领域的广泛应用，大功率高性能压电陶瓷市场潜力巨大，同时对压电陶瓷的机械品质、损耗、压电性能等也提出更高的要求。提出大功率压电陶瓷将面临机械品质因数与压电系数、机电耦合系数及居里温度之间存在相互制约关系，难以同时提高；通过掺杂调控相结构和采用织构化等制备工艺能提高压电陶瓷综合性能。认为无铅压电陶瓷虽然环境友好，但性能参数与铅基陶瓷的还有一定差距，但在整个压电陶瓷材料及其应用中将占很大份额。

新能源 2026年04月23日 1 点赞 0 评论 123 浏览

超薄无序结构还原氧化石墨烯/锂金属复合箔材的制备及电化学性质

摘要：超薄锂金属（≤50μm）是下一代高比能锂金属电池负极选择。然而纯锂质软、易脆，机械加工性较差，导致超薄锂箔的制备工艺复杂、成本高昂；此外相比于较厚的锂金属负极，超薄锂金属负极常呈现更差的电化学循环性能。本文提出一种“自下而上”的策略制备10～50μm厚度可控的超薄还原氧化石墨烯/锂金属（rGO/Li）复合箔材，其结构由大量无序随机的rGO片层非平行排列并均匀分散在锂金属内。首先将还原氧化石墨烯（rGO）粉片与熔融锂金属在200 °C 下搅拌复合，获得微米级的还原氧化石墨烯/锂复合粉片，之后将复合粉片作为原材料进一步通过反复辊压制备出结构均匀、超薄的复合箔材，该方法具有一定的规模化潜力。不同于其他所报道的rGO层状薄膜结构，在复合箔材中rGO 片层随机无序分散形成三维网络，有利于实现锂的均匀沉积/剥离。所制50 μm 超薄无序结构rGO/Li复合箔材负极在对称电池中以1mA cm−2、1mAh cm−2条件在醚基电解液中可稳定循环1 600h以上，在与硫化聚丙烯腈（SPAN）正极组配全电池以0.2 C倍率循环220次后比容量高达～675 mAh g−1，优于使用同厚度纯锂负极的电池。

新能源 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 365 浏览

太阳能器件用超疏水增透膜的研究进展

摘要：由于在解决关键技术问题方面的潜在用途，具有超疏水特性的减反射表面受到了广泛的关注。超疏水表面的微纳米结构结合材料的低表面能，能有效提高材料的抗润湿性能，实现自清洁。这是由于超疏水表面的水接触角大于150°，使得水滴能够包裹基体表面的杂质一同滚落，从而达到自清洁的目的。超疏水表面比疏水表面的要求更加严苛，可以通过两种关键途径来实现：一是直接利用自身低表面能的材料制造粗糙表面，二是首先制造出粗糙表面，再利用低表面能材料对其进行修饰。同时，高透光率是提高光学设备和器件性能的关键，如太阳能板等。因此，设计和实现高透光的自清洁超疏水表面，从而降低表面的反射率有重要意义和研究前景。本综述重点梳理了不同增透超疏水表面材料的发展，特别是玻璃材料，最后对低反射的自清洁超疏水表面材料的未来应用进行了探讨。

新能源 2026年06月15日 1 点赞 0 评论 127 浏览

废旧锂离子电池预处理及电解液回收技术研究现状

摘要：新能源产业的快速发展带动了锂电池行业的快速增长，锂离子电池作为市场占比最高的动力电池类型，已广泛应用于各个行业，但随着电池性能衰减，在可预见的回收周期内将面临废旧电池回收及处理问题。简述了常见锂离子电池类型及结构，介绍了废旧锂离子电池不同的回收方法。针对目前国内外研究现状，重点阐述了废旧锂离子电池预处理工艺和电解液回收处理技术，总结了预处理工艺和电解液回收处理技术的研究进展，对不同方法适用性及特点进行讨论，并对废旧锂离子电池回收行业前景及发展方向进行展望。

新能源 2025年02月24日 1 点赞 0 评论 256 浏览

全固态锂硫电池固态电解质研究进展

摘要：全固态锂硫电池利用固态电解质替代有机液态电解液,有望从根源解决液态锂硫电池穿梭效应,同时,可以改善锂硫电池循环稳定性、能量密度和安全性能,实现高比能、高安全、低成本全固态锂硫电池,推动新能源产业发展。然而,将传统液态电解液的固态化,带来了电解质/电极界面物理接触不佳、化学/电化学稳定性差、固态电解质电导率低等系列关键科学问题。针对以上问题,重点围绕近５年内聚合物和硫化物固态电解质在全固态锂硫电池中的最新研究动态及未来发展趋势,综合讨论了固态电解质电导率、电解质/电极界面稳定性等问题对全固态锂硫电池性能的影响及其改性策略,并对全固态锂硫电池的设计进行展望,为高比能、高安全锂硫电池发展提供重要参考。

新能源 2026年04月16日 1 点赞 0 评论 129 浏览

碳材料在钙钛矿太阳能电池中的应用

摘要：钙钛矿太阳能电池具有材料成本低廉、生产工艺简单、光电转换效率高等优点，发展前景十分光明。碳材料因其价格低廉、高导电性、疏水性和化学稳定性等特点，被应用在钙钛矿太阳能电池的各个组成部分，用于提高电池性能和降低成本。本文根据应用在钙钛矿太阳能电池中的碳材料的维数进行分类，分别介绍了零维的Ｃ６０、碳量子点和石墨烯量子点，一维的碳纳米管，二维的石墨烯及其衍生物、石墨炔和三维的石墨等在钙钛矿太阳能电池中的应用，对于将来实现钙钛矿太阳能电池的低成本商业化和大规模制造具有重要意义。

新能源 2024年05月06日 0 点赞 0 评论 358 浏览

深远海风电制氢场景下固态储氢系统的应用研究

摘要:深远海风电制氢是开发海洋可再生能源的重要途径,而储氢技术是实现能量转移的关键。针对深远海场景,研究了固态储氢技术的应用可行性。通过构建“海上风电-电解制氢-固态储氢-海运到岸”系统模型,以MgH2 为储氢介质,分析了电解槽配置比例、储氢容量等参数对系统性能的影响。研究表明:电解槽槽风比直接影响系统能效,需在电耗与设备利用率间进行权衡;储氢容量增加可降低弃氢率,但边际效益递减;系统经济性受多因素制约,需综合考虑能效与成本。本研究为深远海风电制氢系统中的储氢技术选型提供了理论依据。

新能源 2026年06月10日 1 点赞 0 评论 115 浏览

集成光伏转换与储能功能的光超级电容器研究进展

摘要：光超级电容器是一种将光伏转换装置与超级电容器相结合的集能源收集与存储于一体的设备，其双重功能使其在未来柔性可穿戴以及便携式设备上的应用具有巨大潜力。介绍了基于第三代太阳能电池的各类光超级电容器的发展历史和近几年来的相关代表性研究成果。阐述了构建性能更佳的光超级电容器所面临的问题和挑战， 并给出了相应的措施及建议。最后对该领域未来的研究方向和机遇进行了展望。

新能源 2025年02月13日 1 点赞 0 评论 265 浏览

锂离子电池快充电解液设计策略

摘要：近年来，以石油为主要动力源的交通运输带来了环境污染和化石能源枯竭等负面问题，为了实现交通运输电气化，以锂离子电池为动力的电动汽车成为了焦点。现如今电动汽车技术在续航里程、安全和成本等方面都取得了长足的进步，但由于电动汽车的补能时间远长于内燃机汽车加油时间，因此备受消费者的诉病。为了增加市场渗透率，电动汽车需在5~10min内充满80%的电量，相应于5C以上的充电倍率，这被称为极速快充技术（XFC）。电解液作为正负极之间离子输运的通路，对锂离子电池的快充性能有着举足轻重的影响，优化电解液是实现高能量密度锂离子电池快速充电的重要方法之一。综述了新型快充电解液研究的最新进展，从促进锂离子在电解液中的快速迁移、降低锂离子去溶剂化能垒和设计高性能固体电解质界面的角度进行了评述，并对能提高快速充电能力的电解液进行了总结和展望。

新能源 2025年05月06日 1 点赞 0 评论 424 浏览