“蛋黄蛋壳”结构纳米电极材料设计及在锂/钠离子/锂硫电池中的应用

摘要：“蛋黄蛋壳”结构纳米材料,具有易于调控的“蛋黄”、“蛋壳”和“空腔”结构,可视作“纳米反应器”,在催化、储能等领域表现出显著的应用潜力。尤其在电化学能源存储和转换方面,该结构纳米电极具有大的比表面积和独特的核壳结构,在充放电过程中可缓解电极的体积变化,提供快速的离子/电子输运通道,强化中间产物的吸附和提升转换反应效率等,能显著提高电极稳定性、倍率性能和循环性能,是一类较为理想的电极材料。本文针对“蛋黄蛋壳”结构纳米电极在锂/ 钠离子电池、锂硫电池等新兴二次电池领域的实际应用,总结了具有该结构纳米电极的设计与合成策略,包括:模板法、奥斯特瓦尔德熟化、电化学置换、克肯达尔效应等,评述了各种策略的优缺点以及电极材料的应用进展,最后对该类材料在锂/钠体系及锂硫电池二次电池方面的研究与应用前景进行了展望。

新能源 2024年05月07日 1 点赞 0 评论 229 浏览

生物炭材料应用于超级电容器的研究进展

摘要:生物炭具有来源广泛、价格低廉、导电性优异、形貌易调控和物理化学性能稳定等优点,被广泛应用于超级电容器领域中。通过调控炭材料的多孔结构与形貌结构、杂原子掺杂、复合高电容量材料以及材料尺度纳米化等,可不断获得超级电容器综合性能优异的生物炭材料。文章首先阐述超级电容器的储能机理及分类,再总结了不同生物质结构、元素特征和各种生物炭表征技术。在此基础上,从炭材料形貌、孔结构、石墨程度、表面官能团、元素掺杂和材料复合角度总结了生物炭材料超级电容器储能性能提升的优化手段。随后,详细介绍了0D、1D、2D、3D 纳米生物炭材料在超级电容器方面的研究进展。为制备高性能超级电容器生物炭电极材料提供了有效的研究参考方向。

新能源 2024年10月14日 1 点赞 0 评论 312 浏览

硫化物固态电解质颗粒制备技术的研究进展

摘要：【目的】综述硫化物基固态电解质颗粒制备技术进展，探讨更高能量密度和更长循环寿命的硫化物基固态电池的设计和发展。【研究现状】从材料层面上综述硫化物电解质面临的一系列挑战， 包括化学稳定性差、电极界面副反应严重、机械失活、缺乏规模化生产技术等问题；概括硫化物颗粒粒径控制、颗粒表面包覆及修饰的研究进展，介绍机械研磨、液相法合成等硫化物电解质的粒径控制方法，以及通过涂层、包覆和改性处理在硫化物颗粒表面形成薄保护层的技术。【结论与展望】提出颗粒粒径小的硫化物电解质的电化学-机械应变能较低，对抑制硫化物电解质的机械降解和失活具有重要作用；液相法可同步完成固态电解质的改性，有望应用于硫化物电解质粉体的低成本大规模制备；认为通过包覆和表面修饰的方法，可精准调控硫化物颗粒的表面状态和化学活性，显著抑制颗粒在潮湿和氧化条件下的反应。

新能源 2026年04月29日 1 点赞 0 评论 159 浏览

纤维电池: 现状、机遇与挑战

摘要：可穿戴电子器件的快速发展使得对柔性供能器件的需求日益增长. 纤维形态有望赋予电池卓越的柔韧性、小体积和高延展性, 因此纤维电池被视为下一代可穿戴电子器件的理想能量来源之一. 然而, 纤维的高长径比特性对纤维电池的电化学性能和力学稳定性提出了严峻挑战. 以往的研究侧重于纤维电池的制备与设计, 未从纤维结构本身特性出发进行分析. 本文旨在填补这一空白, 从纤维的本征特性出发, 分析纤维结构为电池带来的机遇与挑战, 由此阐述纤维电池的优缺点及其独特价值, 为设计下一代纤维电池提供思路. 本文首先回顾纤维电池的发展历程, 介绍其基本构造, 阐述其在可穿戴和植入式电子器件中的重要地位; 随后, 探讨纤维形态如何影响纤维电池的电化学性能, 分析可能存在的性能瓶颈和优化策略; 接着, 在力学性能方面, 阐述纤维电池复杂的应用场景对其静态柔性和动态稳定性的要求以及面临的挑战; 最后, 分析和讨论纤维电池在应用场景中的独特优势, 并展望未来研究方向和发展趋势.

新能源 2025年12月23日 1 点赞 0 评论 264 浏览

可逆固体氧化物电池电极材料的研究进展

摘要：可逆固体氧化物电池电极材料在应对能源挑战和降低环境污染方面具有重要作用。文章介绍了固体氧化物燃料电池和电解电池的工作原理及它们结合成可逆固体氧化物电池的优点。着重讨论了电极材料选择对电池性能的重大影响，并深入分析了钙钛矿氧化物材料在氧电极氧还原/氧析出反应动力学提升方面的作用。此外，探讨了采用掺杂、离子缺陷引入、合成方法改进以及机器学习等策略来优化电极性能。同时，指出了燃料电极在不同运行模式下面临的挑战，如结构劣化和碳沉积等，为高效、稳定的可逆固体氧化物电池发展提供了新视角和方法。

新能源 2024年10月15日 1 点赞 0 评论 400 浏览

辐射探测用金属卤化物钙钛矿单晶闪烁体

摘要：闪烁体是一种通过粒子辐射或电离射线辐射激发发光的材料，经过100多年的发展，已广泛应用于高能物理、天体物理、辐射成像、国土安全等领域。现市面上所售闪烁体探测器材料大多为NaI∶Tl、LaBr3∶Ce等离子掺杂型发光闪烁体，有易潮解、自放射性本底、高脆性等缺点，已逐渐不能满足日益复杂的辐射探测应用场景。金属卤化物钙钛矿闪烁材料因结构可调性和化学组分多样性的优势，展现出比传统无机闪烁体更优异的性能。其中金属卤化物钙钛矿单晶具有三维结构长程有序、无晶界、缺陷密度低、环境稳定性好与低成本等特点，在辐射探测领域中展现出更大的优势，成为近年来最具有竞争力的辐射探测发光材料之一。本文从分子结构、材料分类及辐射特性等角度全面总结了金属卤化钙钛矿闪烁单晶及其在辐射探测领域的研究进展，并对其在该领域未来的优化方向进行了展望，旨在使读者综合了解金属卤化物钙钛矿闪烁晶体的辐射特性，为新型闪烁晶体材料选型及结构优化提供新的研究思路。

新能源 2026年07月08日 1 点赞 0 评论 77 浏览

钙钛矿基叠层太阳电池的最新进展及发展趋势

摘要：单结太阳电池的功率转换效率受到Shockley-Quiesser 极限的限制，实现高效率的有效途径是开发叠层太阳电池。近些年，随着有机/无机钙钛矿太阳电池迅速发展，钙钛矿材料优异的光电性能和可调的带隙使其成为与硅、铜铟镓硒( CIGS) 和有机太阳电池结合开发叠层太阳电池的潜在候选者。本文介绍了叠层太阳电池串联结构的种类; 分析并探讨了与钙钛矿叠层的主流太阳电池在两端与四端结构上涉及的材料选择、界面缺陷调控、工作性能、转化效率等内容及其优劣势; 最后，讨论了叠层太阳电池在器件结构、效率、大面积制造、稳定性、成本等五个方面面临的挑战，并从这五个角度展望了未来的发展趋势。

新能源 2026年06月05日 1 点赞 0 评论 120 浏览

钠离子电池正极材料循环稳定性提升策略及产业化进程

摘要：与传统锂离子电池相比, 钠离子电池因其成本优势与可持续的资源供应, 被看作是锂离子电池的理想替代品。现阶段主流钠离子电池正极材料包括过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物以及普鲁士蓝化合物。然而, 正极材料存在不可逆相转化、Jahn–Teller 效应及界面不稳定等问题, 这严重影响了钠离子电池的循环稳定性。本文系统介绍了钠离子电池正极材料循环稳定性提升策略的研究进展与产业化进程。首先, 详细分析了正极材料的结构、优缺点, 并对比了结构稳定性、成本以及循环性能等。其次, 详细阐述了结构优化与化学元素掺杂策略在提升正极材料循环性能方面的最新研究进展, 探索了结构稳定性、电子电导率、离子迁移速率等与电化学性能之间的相互影响关系。然后, 归纳总结了钠离子电池的发展历程与近年来国内外的产业化进展。最后, 梳理了钠离子电池正极材料及钠离子电池体系仍需关注的问题并展望了其发展前景, 以期推进钠离子电池产业稳步、健康发展。

新能源 2026年08月04日 1 点赞 0 评论 56 浏览

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 1 点赞 0 评论 300 浏览

膜法盐湖提锂技术研发进展

摘要：膜分离技术已成为中国主流盐湖提锂技术。以2023年发表在国际顶级期刊上的研究成果为基础，从膜改性、工艺参数优化和膜法组合工艺3个方面盘点了膜法盐湖提锂领域的研究进展。分析表明，膜改性研究主要围绕增强膜正电性以及渗透性展开，以克服trade-off效应为重要目标；工艺参数的优化有利于发挥高性能膜的分离潜力，亟待进一步深入研究；多级膜法耦合工艺能够实现超高纯度的Li+富集，是膜法盐湖提锂走向工业应用的重要途径。

新能源 2025年07月17日 1 点赞 0 评论 335 浏览