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柔性储能电池电极的设计、制备与应用

柔性储能电池电极的设计、制备与应用

摘要：随着便携式、可穿戴电子器件的迅速发展，柔性储能器件的研究逐渐转向微型化、轻柔化和智能化等方向。同时人们对器件的能量密度、功率密度和力学性能有了更高的要求。电极材料作为柔性储能器件的核心部分，是决定器件性能的关键。柔性储能电子器件的发展，又迫切需要新型电池技术和快速、低成本且可精准控制其微结构的制备方法。因此，柔性锂/钠离子电池、柔性锂硫电池、柔性锌空电池等新型储能器件的研发成为目前学术界研究的热点。本文论述了近年来柔性储能电池电极的研究现状，着重对柔性电极材料的设计（独立柔性电极和柔性基底电极）、不同维度柔性电极材料的制备工艺（一维材料、二维材料和三维材料）和柔性储能电极的应用（柔性锂/钠离子电池、柔性锂硫电池、柔性锌空电池）进行对比分析，并对电极材料的结构特性和电化学性能进行了讨论。最后，指出了柔性储能器件目前所面临的问题，并针对此类问题展望了柔性储能器件未来的重点在于新型固态电解质的研发、器件结构的合理设计及封装技术的不断优化。
新能源 2024年05月06日
新型重力储能的原理效率及其选材选址分析

新型重力储能的原理效率及其选材选址分析

摘要：近年来，我国把非化石能源放在能源发展优先位置，坚持绿色发展导向，优先发展可再生能源。随着信息化时代的发展，我国工业用电量飞速增长，在这样的背景下，单一使用绿色能源作为电力的供给端，难以稳定持续地满足高峰期和低谷期的电力需求。电力储能技术是目前解决这一矛盾的重要手段，其中重力储能技术由于其绿色环保、能量转化效率高、前期成本低、对地形水源要求低等优点，已成为新型储能方式的重要研究方向。目前已有的重力储能形式有三种，包括塔吊形式、依托山体形式、依托废弃矿井形式等；重力储能技术在国内仍处于起步阶段，很多的技术和理论研究尚不完善，如重力储能系统的原理及安全环保问题、能量转换效率问题、电站选址问题、重块选材问题、适用性问题等。本文基于国内外的储能环境，对三种重力储能形式的原理及工作模式进行了分析。在此基础上，将三种储能模式的效率等参数进行了对比分析，最后从材料强度、使用寿命和地层稳定性等角度出发，针对重力储能系统的选材及电站选址提出了考虑因素及建议，为我国重力储能领域提供了理论支撑，填补了储能技术在储能原理及选材选址方面的空白。
新能源 2025年02月10日
水系锌离子电池性能优化的研究进展

水系锌离子电池性能优化的研究进展

摘要：金属Zn是制备水系可充电电池的理想材料，同时，水系锌离子电池在大规模储能领域具有巨大的发展潜力。但金属 Zn作为电极材料还存在不可控的锌枝晶生长和副反应发生等问题，限制了锌离子电池的库仑效率，严重阻碍了锌基电池的实用化。鉴于此，本文阐述了近年来对水系锌离子电池性能优化策略的研究成果，并从人工保护层、引入添加剂、金属有机骨架（MOF）基作主体、沉积法、隔膜改性等方面对锌离子电池性能优化策略的研究进行分类总结，以期为广大研究者提供相关方面的理论指导。
新能源 2025年04月28日
钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备及应用

钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备及应用

摘要：目前，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池( PSC) 的器件效率已经超过25%。电子传输层作为PSC中的重要组成部分在提取和传输光生电子，阻挡空穴，修饰界面，调节界面能级和减少电荷复合等方面起着关键作用。无机n型材料，例如TiO2、ZnO、SnO2 和其他金属氧化物材料具有成本低和稳定性好的特点，经常在传统PSC 中被用作电子传输层( ETL) 。有机n型材料，例如富勒烯及其衍生物、萘二酰亚胺聚合物和小分子，具有良好的成膜性能及强的电子传输性能，经常在反式PSC中被用作ETL。本综述详细介绍了PSC中电子传输层的作用机理和制备方法; 重点总结了金属氧化物材料、有机分子材料、复合材料和多层分子材料电子传输层和其改性手段的最新研究进展; 最后，展望了电子传输层材料朝着高性能PSC的实际应用和发展前景。
新能源 2024年05月05日
中国氢能交通产业的现状、挑战与展望

中国氢能交通产业的现状、挑战与展望

摘要：综述了中国氢能公路交通、轨道交通、船舶和航空领域的发展现状，辨析了中国氢燃料电池车的综合性能，指出中国氢能汽车面临的挑战主要在于2个方面：一是成本高，包括氢燃料电池车成本高，且氢燃料价格高；二是加氢基础设施不足。分析表明，中国正处于城镇化的中后期阶段，重载交通、拥有固定路线的特种交通等将成为氢能汽车发展的机遇，家庭乘用车将成为未来氢能汽车发展的重要方向。氢能轨道交通将在难以电气化的地域发挥作用，以氢基化合物为动力的船舶和航空器将成为氢能船舶和航空发展的重点，未来氢能交通应完善规划、促进技术融合创新，发展新型氢能交通出行方式，构建完善的政策体系，并利用碳市场机制实现新飞跃。
新能源 2025年01月23日
盐湖原卤提锂研究进展

盐湖原卤提锂研究进展

摘要：近年来随着新能源汽车和储能电池的迅速发展，锂产品的消耗量日益增大，锂资源的开发与利用受到了高度的关注。目前已工业化提锂方法生产周期长、锂综合回收率低，盐湖提锂产量增长缓慢，难以满足我国新能源产业发展需求。从低锂原卤中直接提锂，可实现低品位锂资源高效利用，对于提高我国战略锂资源的供应具有重要意义。本文根据我国卤水资源特点，概述了可适用于低锂浓度、高镁锂比原卤提锂的吸附法、膜分离法、萃取法以及其他方法，分析了不同技术方法的提锂特点及效果，展望了低锂浓度、高镁锂比原卤提锂技术发展趋势。
新能源 2025年04月17日
大容量长时储能技术及其在油气行业的应用前景

大容量长时储能技术及其在油气行业的应用前景

摘要：大力发展风光可再生能源清洁电力是加速我国能源结构转型，构建新型电力系统和顺利达成“双碳” 目标的核心举措。我国油气行业拥有大量风光清洁能源丰富的沙漠、戈壁和荒漠等地域资源，而大容量长时储能是平抑清洁电力输出、构建多能互补新格局和建设智慧油气田的关键支撑技术。综述了我国储能行业发展的需求、现状和趋势，介绍了抽水蓄能、压缩空气储能、锂离子电池和铅酸电池等几种典型的储能技术，对比了其各自的优点、发展瓶颈和应用现状。重点阐述了全钒、铁铬和锌溴液流电池储能技术在光储一体化建设中的优势，着重分析了我国油气行业对储能的需求和产业布局，以及大容量长时储能技术在油气行业清洁替代和绿色转型过程中的应用前景。
新能源 2024年05月05日
储能钠电池技术发展的挑战与思考

储能钠电池技术发展的挑战与思考

摘要：储能安全是国家能源安全的重要方面，是国民经济发展的重要支撑，对国家安全、可持续发展以及社会稳定具有重要的影响。钠电池技术兼具高功率密度、高能量密度、低成本以及高安全性等优势，成为一类重要的大规模储能技术。本文重点介绍了包括钠硫电池和钠-金属氯化物电池等在内的典型钠电池体系的技术优势和应用场景，并通过分析钠电池技术在国内外的发展与应用现状提出了我国钠电池技术可能的发展方向并给出了相应的建议，包括支持储能钠电池相关材料科学的研究和工程化技术攻关、推动储能钠电池相关上下游产业的聚集发展、建立健全储能钠电池的相关标准和性能评价平台等措施，以提升我国储能钠电池技术的研发水平和技术成熟度，为我国的能源安全建设带来新的可靠选择。
新能源 2024年05月14日
石榴石型固体电解质体系：离子输运性能调控及其全固态电池研究进展

石榴石型固体电解质体系：离子输运性能调控及其全固态电池研究进展

摘要：全固态锂电池采用固体电解质取代液态电解质，使其具有更高安全性，且有望进一步提高电池的能量密度。而在众多固体电解质中，具有石榴石型结构的立方相Li7La3Zr2O12(LLZO)及其元素掺杂产物由于室温离子电导率较高、电化学窗口较宽、与锂金属稳定等优点，最有可能应用于全固态锂电池中。本文对LLZO 的物相及晶体结构、制备方法、锂离子电导率的提升策略以及其所组装的全固态锂电池等方面进行了详细介绍，并预测了LLZO固体电解质材料进一步提升锂离子电导率的潜在可能以及LLZO所装配的全固态锂电池的发展方向。
新能源 2025年03月18日
储能钠硫电池的工程化研究进展与展望——提高电池安全性的材料与结构设计

储能钠硫电池的工程化研究进展与展望——提高电池安全性的材料与结构设计

摘要：钠硫电池作为一种重要的储能技术，已在全球储能市场拥有GW·h级的装机容量，然而其安全问题一直倍受关注，成为制约其产业大规模发展的一大要素。本文首先介绍储能钠硫电池的结构、工作原理及其工程化发展现状，再针对高温钠硫电池应用中存在的安全隐患问题，从电池的电芯层面到模组层面，提出提高钠硫电池安全性能的解决策略。着重综述了基于固体电解质增韧、降低固体电解质局部电流密度、增强封接材料的热机械稳定性、电芯外壳防腐蚀、电池保温箱热管理与火源阻隔等安全策略的材料和结构设计方面的研发进展，最后对高安全性钠硫电池未来在低温化和液流化的研发方向作出设想和展望。
新能源 2024年05月05日