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钙钛矿材料在环境催化领域的应用现状及进展

钙钛矿材料在环境催化领域的应用现状及进展

摘要: 日益严重的环境问题和有限的资源促使人们积极探索提高污染物处理效率的途径和方法. 多相催化剂在环境污染高效治理中扮演着重要的角色, 因此, 高活性和高稳定性新型多相催化剂的开发成为一项非常有吸引力和具有挑战性的任务. 钙钛矿材料因其高催化活性和稳定的晶体结构成为环境催化领域的研究热点. 我们综述了钙钛矿材料特性、 制备方法、 新型钙钛矿材料发展现状和在环境催化领域的应用现状, 并对其面临的挑战及未来发展方向进行了讨论.
新能源 2024年12月18日
低成本大规模绿色氢电生产与低成本大容量长时储能

低成本大规模绿色氢电生产与低成本大容量长时储能

摘要：能源是国民经济的命脉。发展高效低成本大规模绿色氢/电生产技术和低成本长时氢/电储存输运技术，可为巨量CO2减排和足量廉价绿色氢/电供给提供可靠的核心支撑，并为构建新型绿色能源供给体系、保障国家能源安全和实现“双碳”目标提供战略性科技保障。基于该背景，本文分析了当前我国能源供给结构的根本性缺陷和重大需求，阐明了化石能源和可再生能源转化的本质，并指出了能源转化过程中的三个关键科学问题：可再生能源制氢等载能体的高效转化及存储机制、波动性电源直接制氢等载能体的系统集成及优化、含碳能源制氢等载能体与转化利用过程的多目标有机统一。针对关键科学问题，本文综述了能源科学领域近年来通过自然科学和基础科学等多学科交叉所取得的主要进展和成就，探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。
新能源 2026年03月04日
海水直接电解制氢体系阴极碱垢的形成机制及抑制策略

海水直接电解制氢体系阴极碱垢的形成机制及抑制策略

摘要：氢能是未来能源的理想载体，传统的化石燃料重整制氢方式不能从根本上解决碳排放问题，海水直接电解制氢是未来极具发展前景的新型制氢方式。相比于传统基于纯水的电解制氢技术，天然海水在成分上更复杂，电解过程中发生的副反应更多，对电极材料、电解槽结构设计等提出了更高要求。阳极析氯反应（CER）及阴极钙镁离子沉淀反应是海水直接电解技术面临的两大挑战。近年来已有大量文献报道CER的发生机理及抑制方法。相比之下，针对阴极钙镁离子沉积问题的机制及抑制策略讨论较少。在实际电解制氢过程中，阴极表面因钙镁离子沉积导致的电极传质阻力增大、电解效率降低等问题需重点关注。为此，本文从电极表面钙镁离子沉淀的形成机制出发，介绍了直接电解海水制氢的基本原理、面临的挑战，并对近年来针对阴极无机沉淀的抑制策略的研究进行了总结。最后，本文对未来海水直接电解制氢的研究方向进行了展望。
新能源 2026年04月10日
燃料电池金属双极板表面改性技术综述

燃料电池金属双极板表面改性技术综述

摘要：文章从耐腐蚀性、导电性的角度，概述了燃料电池金属双极板的性能要求、表面改性涂层材料和改性加工方式，重点介绍了不同涂层材料表面改性的特点，及对金属双极板性能的影响，为燃料电池双极板的后续发展提供参考。
新能源 2024年11月29日
磷酸锰铁锂正极材料的第一性原理研究

磷酸锰铁锂正极材料的第一性原理研究

摘要：磷酸锰铁锂(LiMn1−xFexPO4, LMFP)具有高能量密度、低成本、高安全等优势，是新一代锂电正极材料。目前LMFP处于产业化前夕，其面临的主要问题包括电子电导率偏低、倍率性能不足以及对高温的敏感性等问题，铁掺杂量(x，摩尔分数)的优化对于改善以上问题至关重要。但是常规实验方法对铁掺杂量的研究受限于实际条件，很难准确调控单因素变量，导致研究结果通常重复性差，无法确定最佳的铁掺杂量。本文从第一性原理出发，通过对原子结构的密度泛函理论DFT计算，得到不同铁掺杂量下LMFP的晶格常数、形成能、脱/嵌锂电位、扩散势垒和能带结构等参数，方法可靠。通过对以上参数的对比分析，确定了最佳铁掺杂量范围。结果表明：最佳铁掺杂量x 取值范围在0.2~0.4 之间，此时LMFP的结构稳定性最好，同时又可以保持较高的能量密度。磷酸铁锂(LiFePO4, LFP)和LMFP不易形成完全固溶体；LFP的扩散势垒最低，为0.506 eV，说明在LFP 中掺杂锰增加了锂离子的扩散难度。同时计算得到的结构参数也为LMFP后续的实验研究提供了有力的微观结构理论依据。
新能源 2026年02月27日
氢能运输方式与技术发展现状及挑战

氢能运输方式与技术发展现状及挑战

摘要：在能源结构转型及新能源革命的背景下，氢能由于具有清洁高效、来源丰富及用途广泛等优点，得到广泛的重视与发展。作为连接氢能供应端和需求端的核心纽带，氢能运输是氢能规模化及商业化应用的关键环节。构建成熟的氢能运输技术体系并完善相关基础设备设施建设，是氢能产业发展亟须解决的关键核心问题。基于此，文章综述了氢能运输发展的现状，明确了管道运输在氢能运输技术中的突出作用，在此基础上总结提炼了氢能运输发展所面临的关键科学与技术问题，并从材料、工艺、设备、风险评估、标准规范制定及战略发展规划等方面对未来氢能运输的发展提出了相关建议。
新能源 2026年04月02日
废旧锂离子电池正极材料回收技术研究现状

废旧锂离子电池正极材料回收技术研究现状

摘要：为了保护环境和节约化石能源，电动汽车正逐步代替传统的内燃机汽车。锂离子电池具有高能量密度、高工作电压、循环性能好、使用温度范围广等特点，近年来被广泛应用于新能源汽车。随着新能源汽车的快速发展，大量动力电池将陆续进入退役期。退役的锂离子电池若处置不当，其电解液、隔膜等有机物会对环境造成严重污染，同时锂离子电池的正极材料中含有大量的的有价金属没有得到充分利用。本文综述了退役锂离子电池正极材料回收处理技术，主要包括电池的预处理、火法冶金和湿法冶金技术，并对比了各种技术的优缺点。在此基础上，展望了未来锂离子电池正极材料回收技术发展方向。
新能源 2024年11月19日
新能源汽车动力电池系统的集成化设计技术

新能源汽车动力电池系统的集成化设计技术

摘要:阐述了新能源汽车动力电池系统的集成化设计技术,通过分析无模组、电池底盘一体化和电池车身一体化等技术展现了它们在空间利用、续航里程、成本控制等方面的优势.其他典型电池技术通过结构创新、热管理优化和快充方案推动了汽车产业的发展.从智能集成、可持续性材料和标准化三个方面展望了动力电池系统集成化技术的发展方向.
新能源 2026年02月12日
二硫化锡基钠离子电池负极材料研究进展

二硫化锡基钠离子电池负极材料研究进展

摘要：随着化石能源的消耗和人们对清洁可再生能源需求的不断增加，开发新型储能材料刻不容缓。钠离子电池因钠资源丰富，在大规模储能方面成为继锂离子电池之后最具前景的二次电池。电池的负极材料对电池的电化学性能有着重要的影响，二硫化锡作为钠离子电池的负极材料具有高理论比容量、易于调控的形貌和优异的循环稳定性等特点，引发研究人员的广泛关注。对二硫化锡的结构以及作为钠离子电池负极材料的钠化机理进行了总结，概括了提高其电化学性能的一些方法，最后对二硫化锡负极材料在钠离子电池中面临的挑战和发展前景进行了总结和展望。
新能源 2026年03月26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