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钙基电池：下一代低成本、高能量密度储能技术

钙基电池：下一代低成本、高能量密度储能技术

摘要：全球能源需求不断增长，钙基电池因其资源丰富（钙在地壳中的储量约为锂的2500 倍）、电化学性能优异（体积比容量高达2073 mA·h·cm−3）以及环境友好等优势，被视为下一代高性能储能技术的有力竞争者。然而，钙基电池的发展仍面临多重挑战，包括金属钙难以实现高效可逆的沉积/剥离、电解液体系电化学稳定窗口有限，以及高性能正极材料匮乏等关键问题。系统梳理了近年来钙基电池领域的研究进展，重点围绕钙负极优化、电解液优化、正极反应体系设计以及新型电池结构构建等方面展开综述。针对当前技术瓶颈，归纳了代表性研究中提出的机制理解与技术策略，探讨了钙基电池在储能场景中的潜在应用前景，提出未来可以优化钙离子的溶剂化结构和界面动力学、扩大离子扩散通道并缓解体积膨胀、提升电极材料的氧化还原电位和容量、开发高性能柔性钙基电池等方面作为发展方向，旨在为推动钙基电池技术突破提供全面的理论依据与技术参考，推动钙基电池走向实际应用，并最终实现其在储能领域的全部潜力。
新能源 2025年12月31日
氢化物基锂离子电池负极材料的研究进展

氢化物基锂离子电池负极材料的研究进展

摘要：开发新型锂离子电池负极材料是进一步提升锂离子电池综合电化学性能的重要方向。基于转化反应机制的氢化物基锂离子电池负极材料，具有较高的理论比容量和良好的电化学反应动力学性能，受到了广泛的关注。然而，氢化物基负极材料在电池中服役时，存在充放电性能差、循环稳定性不足等问题。研究表明，这些问题与氢化物的放电产物分相、氢化物与电解质会发生副反应等因素密切相关。综述了氢化物基锂离子电池负极材料的研究进展，包括典型氢化物的结构特点和电化学性能，并探讨了进一步提高氢化物基锂离子电池负极材料性能的途径，如结构优化和纳米限域等。
新能源 2026年03月27日
锂离子电池硅基负极膨胀机理及改性研究进展

锂离子电池硅基负极膨胀机理及改性研究进展

摘要：锂离子电池凭借能量密度高、自放电率低、无记忆效应等优点在能源领域发展迅猛，其中硅基负极因高理论比容量被认为是继石墨之后最具潜力的负极材料。然而，硅基负极在嵌脱锂过程中严重的体积膨胀导致的电池容量衰减、库仑效率下降等问题仍阻碍其商业化应用。本文综述硅基负极的膨胀机理及改性方面的研究，旨在为解决其用作锂离子电池负极材料时面临的膨胀问题提供理论支撑和实践指导。通过介绍硅基负极的工作原理，深入探讨其膨胀机理，并详细分析了膨胀对硅基负极性能的影响和潜在危害。深入剖析膨胀现象及机理，重点从多维度纳米硅结构、复合物、粘结剂和电解液设计四个关键方面系统阐释了硅基负极的改性研究，并展望了今后的发展方向。
新能源 2026年06月09日
石墨烯在析氢电催化剂中的应用

石墨烯在析氢电催化剂中的应用

摘要：氢能源是新能源技术发展的重要方向。工业化规模电解水制氢需要采用低成本析氢催化剂材料降低其过电势。石墨烯因其具有超大的比表面积、优异的导电性、良好的稳定性、可调的电子结构以及结构和表面态易于修饰等优点，在析氢电催化剂材料中展现出了广阔的应用前景。本文详细分析了石墨烯应用于析氢电催化中的作用机制。依据作用机制的不同，对石墨烯析氢电催化剂材料进行了分类，并对其研究进展进行了综述。最后对石墨烯析氢电催化材料的发展方向进行了展望。
新能源 2024年10月23日
钠离子电池正极材料技术路线及产业现状

钠离子电池正极材料技术路线及产业现状

摘要：近年来钠离子电池已成为全世界的研究热点，并逐步走向产业化。然而它们在性能上仍存在不足，包括相变、结构退化和电压平台等问题。因此，研究开发性能更加优异的正极材料对钠离子电池的容量和能量密度起着至关重要的作用。本文详细介绍了主要的3 类钠离子电池正极材料：过渡金属氧化物、聚阴离子以及普鲁士蓝，分别阐明了各类材料在不同领域的优势，以及目前仍存在的一些局限性，同时列举了一系列目前已经证实可以用来解决钠离子电池容量低、能量密度低等缺点的改进方法和手段。此外又通过调研各公司对钠离子电池正极材料的投资和布局，分析了目前3 种体系的产业化路线和发展现状并对目前的总体研究进展和未来发展方向做出了总结和讨论。未来钠离子电池随着基础研发的逐渐完善，工业化程度逐步加深，有望逐步走进日常生活中。
新能源 2026年05月06日
我国内陆核电发展问题的再研究

我国内陆核电发展问题的再研究

摘要：核能作为一种清洁低碳、稳定高效的高能量密度基荷能源，已成为多国能源战略的重要组成部分，发展核电对我国能源结构转型具有重要意义。然而，与全球发展趋势及我国领先的核电装机规模相比，内陆核电可行路径与发展方案亟待明确，我国内陆地区尚未部署建设核电站。本文从战略必要性与技术可行性两个维度，结合最新发布的《核动力厂环境辐射防护规定》（GB 6249—2025），系统分析和论证重启内陆核电建设的现实条件。研究认为，发展内陆核电对于保障国家能源安全、构建新型电力系统及推动区域战略实施具有重要且迫切的必要性；同时，我国成熟的第三代压水堆核电技术为内陆厂址的环境安全提供了可靠保障，具备内陆部署的技术可行性。研究建议，将内陆核电纳入“十五五”发展规划，设立针对氚和碳-14 核素的处理与排放技术攻关专项，适时启动内陆示范工程建设，持续完善配套法律法规与公众沟通机制，推动内陆核电科学有序发展，为我国能源绿色转型与高质量发展注入强劲动力。
新能源 2026年07月14日
机器学习助力探究碳基负极中的钠离子运动行为

机器学习助力探究碳基负极中的钠离子运动行为

摘要：储钠机制的复杂性已成为限制高性能碳基负极材料在商业化钠离子电池中应用的关键因素。钠离子电池中硬碳负极的储钠机制多尺度耦合且表征困难，机器学习可跨越实验-表征-模拟的边界，快速解析多参数的非线性关联与关键结构性能因子，弥补理论计算在时间与空间尺度及样本量上的局限，并实现对容量平台、扩散动力学与循环稳定性的预测。本文在梳理硬碳储钠机理的基础上，凝练机器学习的核心策略与代表性应用，为高比容量、长寿命碳基负极的可解释与数据驱动设计提供新思路与技术支撑，重点介绍了机器学习在该领域中的核心策略，并总结了其在探索碱金属离子行为方面的典型应用，旨在为未来碳基负极材料的设计与优化提供理论参考与技术指导。
新能源 2026年09月04日
热基锌铝镁镀层材料在光伏支架领域的应用

热基锌铝镁镀层材料在光伏支架领域的应用

摘要：锌铝镁镀层钢板产品是在传统热镀纯锌镀层产品的基础上，在镀液中添加适量的Al、Mg以及其他微量合金元素得到的合金镀层产品。因其具有良好的耐腐蚀、耐磨损、切口自愈能力和低摩擦因数等特性，在众多领域具有巨大应用前景。本文从光伏支架中钢材的使用现状出发，对热基锌铝镁材料的发展和应用现状进行综述，分析了热基锌铝镁材料在光伏支架中应用的优势和的可行性，发现热基锌铝镁材料直接采用酸洗后的热轧板为原料，可生产规格更厚的产品，更好地满足光伏行业的需求。
新能源 2024年07月29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
相变储能材料及其应用研究进展

相变储能材料及其应用研究进展

摘要：人类在面临化石能源枯竭的同时，对能量的利用率依然还停留在较低的水平。因此，在大力发展新能源的同时，着力研发节能环保新材料新技术具有十分重要的意义。相变材料（phase-change materials,PCM）是一种节能环保的储能材料，它在蓄热与温控等领域具有大规模商业应用的潜力。本文首先对相变储能材料的基本特征、工作原理以及分类等方面作了简要的介绍；并就相变储能材料在温控与蓄热等领域的应用与发展情况进行了具体的分析，指出了PCM的性能是制约其深入广泛应用的主要技术障碍。在此基础上，详细评述了PCM存在的主要问题以及针对这些问题开展的相关研究工作和最新发展动态，指出通过功能复合等新技术优化材料性能、设计新材料体系、拓展新的应用领域将是相变储能材料未来的主要发展方向。
新能源 2024年05月08日