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卤化物固态电解质研究进展与展望

卤化物固态电解质研究进展与展望

摘要：全固态锂金属电池具有安全性能好、能量密度高等优势，被认为是下一代高性能高安全储能电池技术的发展方向。开发先进的固态电解质是实现全固态锂电池发展的关键，卤化物固态电解质具有高室温离子电导率、宽电化学窗口及良好的正极界面稳定性等优势，受到了相关学者的广泛关注。概述了卤化物固态电解质的分类、制备方法及离子传输机制，较为深入地阐述了其湿度稳定性及界面稳定性问题，归纳了目前所采用的解决策略及在全固态锂金属电池中实际的应用，并提出了卤化物固态电解质现阶段面临的挑战和未来发展方向，这将有助于推动卤化物固态电解质的进一步发展。
新能源 2025年02月27日
锂离子电池富镍正极基础科学问题：材料失稳机制及改性策略

锂离子电池富镍正极基础科学问题：材料失稳机制及改性策略

摘要：层状富镍锂过渡金属氧化物因其高容量、高工作电压等优势是长续航动力电池广泛采用的正极材料。然而，由于不稳定的晶体结构和较差的热力学性，富镍正极材料在反复Li+脱嵌过程中稳定性差，进而导致电池难以长周期服役。本文分析了富镍正极材料表面残锂、阳离子混排、气体释放、不可逆相变、微裂纹等各种导致材料失稳降解的机制，总结了近年来为解决上述问题而采用的元素掺杂、表面涂层、单晶化、浓度梯度结构设计和引入电解质添加剂等改性策略，并展望了未来材料改性策略的方向和应用前景。
新能源 2026年01月21日
聚酰亚胺在电池隔膜与固态电解质膜中的研究进展

聚酰亚胺在电池隔膜与固态电解质膜中的研究进展

摘要：近年来，新能源汽车行业的迅猛发展推动了高能量密度二次电池需求的持续增长。然而，电池使用不当(如过充过放、机械滥用和高温热冲击等)引发的电池短路、燃烧和爆炸等安全事故频发，成为制约其进一步发展的关键问题。当前，电池隔膜和电解液材料的选择局限性是导致安全事故的主要原因。聚酰亚胺(polyimide, PI) 凭借其优异的机械性能、耐热性和电化学稳定性，已成为电池隔膜和固态电解质膜领域的研究热点。本文首先综述了传统PI 隔膜的制备方法、探讨了基于传统PI 隔膜的改性技术，概述了PI 在固态电解质膜中的应用，而后深入分析了其在耐热性、电化学稳定性、离子传导和兼容性等方面的独特优势，最后对PI 在电池隔膜与固态电解质膜中的应用进行了总结与展望。
新能源 2026年06月24日
储能钠电池技术发展的挑战与思考

储能钠电池技术发展的挑战与思考

摘要：储能安全是国家能源安全的重要方面，是国民经济发展的重要支撑，对国家安全、可持续发展以及社会稳定具有重要的影响。钠电池技术兼具高功率密度、高能量密度、低成本以及高安全性等优势，成为一类重要的大规模储能技术。本文重点介绍了包括钠硫电池和钠-金属氯化物电池等在内的典型钠电池体系的技术优势和应用场景，并通过分析钠电池技术在国内外的发展与应用现状提出了我国钠电池技术可能的发展方向并给出了相应的建议，包括支持储能钠电池相关材料科学的研究和工程化技术攻关、推动储能钠电池相关上下游产业的聚集发展、建立健全储能钠电池的相关标准和性能评价平台等措施，以提升我国储能钠电池技术的研发水平和技术成熟度，为我国的能源安全建设带来新的可靠选择。
新能源 2024年05月14日
锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的研究进展

锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的研究进展

摘要：目前市场上主流的锂离子电池正极材料磷酸铁锂的能量密度几乎达到了极限，而磷酸锰铁锂有望打破这一瓶颈。以磷酸锰铁锂作为正极材料的锂离子电池具有高电压、高能量密度以及更好的低温稳定性等优势。本文阐述了磷酸锰铁锂的结构和性能特点，并介绍了磷酸锰铁锂制备方法研究的最新进展，讨论了这些方法存在的不足，最后展望了磷酸锰铁锂未来的发展方向和应用前景。
新能源 2025年01月06日
自组装单分子层在反式钙钛矿太阳能电池中的研究进展

自组装单分子层在反式钙钛矿太阳能电池中的研究进展

摘要：钙钛矿太阳能电池以其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简便的制备工艺而备受瞩目，有望成为下一代光伏技术。然而，其长期稳定性问题和潜在的铅泄漏风险严重阻碍了其商业化进程。反式钙钛矿太阳能电池（iPSCs）凭借其优异的稳定性，成为研究热点。自组装单分子层（SAMs）作为一种新型的空穴选择层（HSL）材料，因其定制化的分子剪裁策略和优异的界面调控能力，为解决iPSCs的稳定性和效率问题提供了新的途径。 本文综述了SAMs在iPSCs中的应用进展，详细讨论了SAMs的分子结构设计、沉积方法以及其在能级调控、缺陷钝化和界面改性方面的作用机制。此外，本文还探讨了顺序沉积和共组装（Co-SAMs）策略以进一步提升器件性能。最后，对SAMs技术面临的挑战和未来的发展方向进行了展望，包括大面积制备、长期稳定性提升、成本降低以及新型SAMs分子的设计等。SAMs技术有望推动iPSCs的高效、稳定和低成本商业化，为清洁能源的可持续发展做出贡献。
新能源 2026年04月14日
锂金属电池用石墨烯涂层改性隔膜

锂金属电池用石墨烯涂层改性隔膜

摘要：通过隔膜修饰层改性隔膜是一种比较常用的抑制锂枝晶生长，提高电池安全性的手段。本文以金属锂为负极，LiFePO4为正极，石墨烯涂层改性聚丙烯为隔膜，组装成锂电池，通过循环测试、倍率性能测试、电化学阻抗测试以及循环前后锂负极的形貌表征，探究隔膜上石墨烯涂层分别面向电池正极和面向电池负极对电池性能的影响。循环性能测试结果表明，石墨烯涂层面向负极侧的电池在0.2 C的倍率下，首次放电比容量可以达到168 mAh/g，循环500 次后，放电比容量仍然可以达到154 mAh/g，容量保持率达到91.67%。电化学阻抗分析发现，石墨烯涂层面向负极侧的电池具有更低的界面电阻和更好的反应动力学，且循环后的锂负极表面均匀平整，未见明显的锂聚集。石墨烯涂层面向负极的锂电池具有更好的循环性能和更高的安全性。
新能源 2026年05月18日
高性能钙钛矿单晶太阳电池研究进展

高性能钙钛矿单晶太阳电池研究进展

摘要：得益于有机无机杂化钙钛矿材料优异的光电特性，在过去十几年中，钙钛矿太阳电池的认证效率已提高到２６． ７％，是当今光伏领域发展最为迅速的技术。与广泛研究的多晶薄膜相比，无晶界的单晶钙钛矿具有更低的缺陷密度、更优异的光电特性和更好的稳定性，在制备更高效率、更长寿命的光伏器件方面展现出巨大潜力。此外，单晶钙钛矿太阳电池还是深入研究钙钛矿材料表面和晶界相关机理的绝佳模型。遗憾的是，受限于三维单晶薄片生长的极高难度，目前全球仅有少数研究组进行了单晶钙钛矿太阳电池的开发，导致这一领域的发展速度远落后于多晶薄膜电池。鉴于此，本综述首先介绍了钙钛矿单晶薄片生长的方法，并总结了近期钙钛矿单晶电池的最新研究进展，最后详细讨论了单晶钙钛矿太阳电池面临的挑战和发展前景。
新能源 2026年08月17日
固态聚合物电解质的研究进展

固态聚合物电解质的研究进展

摘要：具备高能量密度和安全性的全固态电池技术已成为下一代先进储能体系的核心发展方向. 固态聚合物电解质(SPE)因其轻质化特征、成本效益优势、优异加工性能及本质阻燃特性，展现出替代传统液态电解质实现规模化商业应用的潜力. 然而，传统商业化SPE 受限于其固有电化学性能缺陷，已难以适配当前高能量密度电池体系对电解质材料的严苛性能要求. 尽管通过杂化改性、共混优化、掺杂调控等物理工艺制备的凝胶电解质及无机复合电解质可部分满足现有锂金属电池(LMB)的应用需求，但开发兼具本征高离子电导率与宽电化学窗口的SPE 仍是当前储能材料领域的关键科学命题. 本篇综述简要概述了全固态聚合物电解质领域的最新研究进展，并系统地整理与分类了新型SPE 的主流设计策略. 这些策略涵盖多维拓扑结构的设计、阴离子锚定策略、聚合物氟化工程、弱溶剂化主链构筑以及其他创新性设计理念. 各章节分别介绍了基于上述策略研发的新型SPE，并展示了其在LMB里的实际应用表现. 最后，本文为如何设计更安全、电化学性能更优异的SPE 提供了个人见解与展望.
新能源 2026年09月14日