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锰基锂离子电池材料界面调控策略的研究进展与挑战

锰基锂离子电池材料界面调控策略的研究进展与挑战

摘要：锰基锂离子电池材料因其资源丰富和成本优势，成为实现规模化储能应用的关键候选体系。锰基锂离子电池材料的发展历经三个阶段：早期研究聚焦于材料本征缺陷的识别，如尖晶石结构的Ｊａｈｎ-Ｔｅｌｌｅｒ畸变、层状材料的氧流失问题，揭示了锰溶解和相变引发的循环衰减机制。当前研究重心转向界面工程策略，通过表面包覆、离子掺杂及异质结构设计等多重手段协同优化电极/电解质界面稳定性，显著提升了材料在高电压下的结构完整性。近期趋势表明，先进原位表征技术与理论计算的结合，正推动界面动态演变机制的深入解析。但仍存在关键挑战：全固态电池中界面阻抗的调控尚未突破，极端工况（高温/高倍率）下的长效稳定性不足，以及缺乏普适性的界面设计理论模型。未来的研究可致力于开发仿生自适应界面层以应对复杂电化学环境，融合机器学习优化多尺度界面设计，并探索高兼容性固态电解质体系，从而推动锰基材料在下一代高安全、高能量密度储能系统中的实际应用。
新能源 2026年04月08日
光电催化矿物材料的制备及应用研究进展

光电催化矿物材料的制备及应用研究进展

摘要：光电催化技术是解决环境污染和能源短缺问题最具应用前景的方法之一。基于半导体矿物的光电化学性质或非半导体矿物的天然物理特性，将矿物与光电催化功能体复合构建的光电催化矿物材料具有成本低、环境相容性好、性能优异等特点，其在矿物利用的新兴领域受到了广泛关注。本文在限定了光电催化矿物材料研究是否属于矿物应用范畴的基础上，介绍了光电催化矿物材料包含的矿物组分及特征，提出了光电催化矿物材料的分类，并对光电催化矿物材料的制备方法及矿物增强光电催化活性的机制进行了讨论。最后，概述了光电催化矿物材料用于水中污染物治理、光电催化水分解产氢、CO2 能源化等领域的研究现状；指出应重点关注矿物本征光电属性、有效建立材料复合结构与效能的联系、明确材料矿物学属性影响光电催化的机制等问题，拓展光电催化矿物材料在新能源、化学品合成和矿物/微生物作用等领域的应用研究。
新能源 2024年11月27日
锂离子电池正极材料热稳定性研究

锂离子电池正极材料热稳定性研究

　摘 要：通过差示扫描量热法（ＤＳＣ）系统研究了三元材料、电解液的热分解问题，分析了不同电位及电解液的添加量对三元材料热分解的影响。研究表明，三元材料热分解过程历经层状到尖晶石再到岩－盐相的结构转变，同时伴随着氧气的析出。Ｎｉ含量越高，电位越高，三元材料的热稳定性越差，热分解温度越低，热分解焓越大。对于高镍材料来说，其热稳定性与充电过程中的结构相变存在对应关系，在相变转折处热稳性出现明显差异。
新能源 2024年01月08日
金属硫化物氯化体系浸出研究及应用进展

金属硫化物氯化体系浸出研究及应用进展

摘要：氯化体系是一种常见的湿法冶金体系，具有化学活性强、反应速度快、浸出效率高等诸多优点而备受关注。鉴于金属硫化物结构稳定、氧化程度低的特性，氯化体系成为金属硫化物湿法提取金属元素研究中最典型的一种体系，具有广阔的应用前景。本文详细阐述了氯气、盐酸、氯盐−盐酸、氯酸钠、电氯化等氯化体系的浸出机理，重点介绍了镍、钴、铜、铅等重金属硫化物氯化浸出工艺的研究及应用进展，并展望了金属硫化物氯化体系浸出的发展前景。
新能源 2026年02月24日
硅基负极的研究进展及其产业化

硅基负极的研究进展及其产业化

摘要: 硅基负极材料因其高的比容量成为下一代锂离子电池负极研究的重点。通过概述硅基负极材料的研究进展，针对硅基材料在充放电过程中体积变化大、电池容量衰减快等缺点，从硅源的改性、硅碳复合材料的设计、氧化亚硅材料的改性等方面对其电化学性能进行提升; 针对硅基材料的产业化现状及其制约因素，介绍了陕煤研究院在核壳结构硅碳负极材料，包埋结构硅碳负极材料，凹陷结构硅碳负极材料方面的研究进展及其产业化成果，并对硅基材料的研究方向和产业化进展进行了展望。
新能源 2024年05月04日
氢储运技术的发展现状、挑战及未来方向

氢储运技术的发展现状、挑战及未来方向

摘要：氢储运技术是氢能产业链中的一个至关重要的环节，可能成为未来新的百亿级产业。目前主流技术包括高压气态储氢、低温液态储氢和低压固态储氢，另外有机液态储氢也在应用示范阶段。文章总结了近年来氢储运技术的研发及应用进展，分析了面临的困难与挑战，展望了未来的研发方向。总体而言，氢储运技术发展前景广阔，但仍需在降低成本、提高效率、确保安全性和提高国产化率等方面不断突破，以推动氢能产业快速发展。
新能源 2026年03月30日
镁二次电池负极材料的研究综述

镁二次电池负极材料的研究综述

摘要： 随着经济社会的快速发展和工业化进程的快速推进，能源及储能设备的需求日趋增长。传统的锂离子电池虽然在一定范围内得到了应用，但是其资源匮乏、成本高和安全性差的问题制约了锂离子电池在大规模储能领域的进一步发展。 在后锂离子电池时代，镁二次电池因其资源丰富、低成本、轻量化、高安全性、 高能量密度等优势，有望应用于大规模储能领域。负极是镁二次电池发展和应用的关键因素，而今，镁二次电池仍处于研究初步阶段，其中负极材料的选择、优化及性能提升策略尤为重要。综述了现阶段常见的镁二次电池负极材料，包括纯镁负极材料、合金负极材料、嵌入型负极材料、界面膜改性负极材料等，分析了不同类型负极材料的优点、应用现状、匹配性问题、最新研究进展、潜在发展趋势等。最后，结合已有的研究成果，展望了镁二次电池负极材料未来的研究重点和策略。
新能源 2024年11月07日
锂离子电池的工作原理与关键材料

锂离子电池的工作原理与关键材料

摘要：锂离子电池具有能量密度高、自放电小和循环寿命长等优点，被广泛用于便携式电子设备和电动汽车等方面，不断推动着社会朝着智能化和清洁化方向发展。简要阐述了锂离子电池的发展历程和工作原理，从材料结构和储锂机制方面对正极材料和负极材料进行分类并综述其性能特点与研究现状，介绍了液态电解液中锂盐、溶剂、添加剂以及固态电解质在锂离子电池中的作用，重点讨论了锂离子全电池的应用和安全问题，最后对锂离子电池的发展趋势进行了总结和展望。相信随着这些重点、难点技术和关键材料的突破，性能更加优异的锂离子电池必定会更好地造福人类。
新能源 2024年05月04日
智能核电技术的发展及展望

智能核电技术的发展及展望

摘要：为了提升核电厂智能水平，建成具备自诊断、自寻优、自适应等特征的智能核电厂，提出了“智能核电”技术构想，基于目前核电厂监控体系设计架构，给出了一种基于智能感知和执行机构、先进通信网络、智能工控平台和智能监控和管理平台的智能核电技术方案。在智能感知和执行机构中分析了如光纤传感器、异音检测和机器人技术在核电厂中的应用；给出了一种智能核电厂通信网络架构方案；研究了智能工控领域的启动顺控和先进控制技术，以及智能主控室功能方案；同时结合工业互联网、人工智能和大数据分析等智能技术，构建了基于运行管理中心、设备管理中心和生产作业中心业务为主的智能监控和管理平台方案，并分析了各业务中心应用业务场景。本文最后阐述了核电厂未来应用智能技术面临的挑战，并对智能技术在核电领域应用进行了展望和总结。
新能源 2026年03月25日
太阳能热化学转化技术研究进展

太阳能热化学转化技术研究进展

摘要：利用热化学反应将太阳能转化为易存储的化学产品，是实现太阳能大规模连续利用的有效方式。聚光器和反应器是太阳能热化学转化系统的核心设备。该文首先基于热化学反应进行温度的不同，对典型的低、中、高温太阳能热化学转化系统进行介绍，并对不同温度段系统中常用的聚光器类型进行总结，同时简要评述不同太阳能热化学转化系统的优缺点和发展趋势；然后基于太阳能热化学转化过程中传热方式的差异，对直接辐射加热型和间接辐射加热型太阳能反应器的种类、结构、工作原理和研究进展进行阐述。
新能源 2024年11月01日