列表

基于机器学习与第一性原理筛选锂离子电池钒基电极材料

基于机器学习与第一性原理筛选锂离子电池钒基电极材料

摘要：鉴于成本效益、资源丰富性, 钒基锂离子电池电极材料成为科研热点. 通过机器学习模型与第一性原理计算对钒基材料数据库建立了筛选-验证流程, 旨在发现优异潜在钒基电极材料. 从Materials project 提取出了4694条钒基数据, 并通过pymatgen (Python Materials Genomics)计算了最大理论容量. 相关性研究发现密度对于钒基材料理论容量的影响比较关键, 经三种机器学习算法联合预测对比, 遗传算法确定超参数的深度神经网络算法(DNN)效果最佳, R2 为0.771. 并通过DNN 算法的SHAP 分析进一步证明. 经模型预测, 根据密度特征选取原始数据集前0.5%数据, 最终确定了26种潜在钒基电极材料. 经机器学习与第一性原理计算验证, 确定了三种理论容量均大于650 mAh/g, 开路电压分别为2.56、0.64、0.49 V的钒基正负两电极候选材料. 这一流程不仅可用于对钒基电极材料的发现, 并有望在不同材料体系扩展.
新能源 2026年03月20日
两步热化学制氢循环材料的研究进展

两步热化学制氢循环材料的研究进展

备国家重点实验室；3.上海电机学院材料学院)摘要：两步热化学循环制氢可以将太阳能转化为化学能，是一种备受关注的零碳能源可持续利用方式。以特定的氧化物为介质，通过热还原和分解水构成的两步热化学循环，分别产生氧气和氢气，不需要进行气体分离。金属氧化物作为两步热化学循环制氢的关键材料，直接影响产氢速率。因此，本文系统地综述了铈基氧化物、铁基氧化物和钙钛矿材料用于两步热化学循环制氢工艺的研究进展。钙钛矿材料产氢效率高，且具有良好的循环稳定性。通过表面改性和创新合成方法调控材料产氢率，以及制备高活性和稳定性的复合材料，是未来两步热化学循环制氢的重要发展方向。
新能源 2026年02月28日
硫掺杂炭材料在钠离子电池负极中的研究进展

硫掺杂炭材料在钠离子电池负极中的研究进展

摘要：钠离子电池因资源丰富及成本低等优势，在大规模储能领域备受关注。炭材料作为钠离子电池实用化进程中的关键负极材料，具有高容量、低嵌钠平台、易调控且稳定性好等特点，引起了研究者的广泛关注。掺杂原子可改善炭材料的微观与电子结构，是提升储钠性能的有效途径。常见的杂原子包括N、S、O、P、B 等，其中硫原子因其较大的半径能显著扩大层间距、增加缺陷与活性位点，被广泛用于炭负极材料的掺杂改性。本文综述了近年来硫掺杂炭材料的设计制备及在钠离子电池负极中的研究进展，分析了硫掺杂对碳结构的调控机理与改善电池性能的作用机制，最后针对目前面临的挑战和可能的解决方案进行了总结和展望，以期推动硫掺杂炭负极材料在钠离子电池中的实用化进程。
新能源 2025年01月14日
氧化物系锂离子固态电解质研究进展

氧化物系锂离子固态电解质研究进展

摘要：固态锂电池因有望解决化学储能电池的安全隐患、提升能量密度而成为研究热点. 其中固态电解质是固态锂电池的核心材料. 我国在基于氧化物固态电解质的固态电池的研发和产业化上发展迅速, 这对推动我国固态电池行业发展起着不可或缺的作用. 本文对典型氧化物固态电解质包括钠超快离子导体(NASICON)、石榴石(LLZO)型、无机钙钛矿(LLTO)型和LiPON薄膜进行综述, 着重介绍了结晶结构与离子传输机理、提高电导率的方法以及改善电极与电解质界面相容性的措施, 并对它们的优缺点进行了综合对比. 最后, 为未来发展方向提供建议, 以期为氧化物系固态电解质的相关研究提供更加全面的参考.
新能源 2025年12月09日
氯碱电解与碱性水电解制氢关键材料的对比与展望

氯碱电解与碱性水电解制氢关键材料的对比与展望

摘要：氢能作为绿色清洁能源可以通过电解技术有效获取，氯碱为电解技术工业化生产的典型行业，本文通过研究氯碱工业副产氢和水电解制氢技术，将两种技术发展历程及原理进行对比，总结出技术路线较为成熟的碱性水电解制氢为目前规模化工业生产的最快方法。同时论述电极材料及催化材料和膜材料分别在氯碱电解槽和碱性水电解制氢电解槽中的发展、工业化应用概况和最新研究，通过对比得到碱性水电解制氢与氯碱电解可以相互借鉴的研发思路，系统对比两种技术作为关键性材料的电极和膜的工业化应用概况及发展方向，为实现降低能耗、提高电解槽性能的目的提供理论依据，进一步推动碱性水电解制氢技术的发展。
新能源 2026年01月29日
氢能技术现状及其在储能发电领域的应用

氢能技术现状及其在储能发电领域的应用

摘要：随着化石能源消耗速度的增加，能源危机日益加剧，环境污染和温室效应问题越来越突出。为了应对上述问题，风能、太阳能和水能等可再生能源在人类社会的能源体系中占比越来越高，但可再生能源普遍存在稳定性差、利用效率低等问题。氢能既是清洁低碳的新能源，又可作为储能介质，必将在未来的能源结构中发挥不可替代的作用。氢气的制取、储运和应用技术是保障未来氢能经济顺利到来的重要支撑，尤其氢储能发电技术是实现氢能与电能充分结合和优势互补的重要途径。阐述了氢能利用的技术现状和发展趋势，对比分析了氢储能与其他形式储能的不同，最后明确了氢储能发电对未来电网安全及提高能源利用效率的重要意义。
新能源 2024年05月04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
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
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
锂电池极片轧制技术研究进展

锂电池极片轧制技术研究进展

摘要：动力锂离子电池作为新能源汽车的“心脏”，其核心部件———正负极片的轧制厚度一致性、压实密度及剥离强度等指标直接决定着锂电池关键性能及安全性。针对锂电池极片轧制工艺技术及装备，介绍了近年来国内外学者在极片新型轧制工艺、轧制后极片微结构及性能、轧制过程工艺模型及极片轧制设备等方面的研究现状及研究成果，并结合未来锂电池行业需求及极片制备行业发展现状，对极片轧制工艺研究及装备工艺智能化升级方向进行了展望。
新能源 2024年05月04日