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面向未来储能的水系铜电池

面向未来储能的水系铜电池

摘要：有机系电池是当前最成熟的储能电池之一, 其中有机锂电池已在市场上得到广泛应用. 然而, 资源短缺、环境污染和安全问题等因素限制了有机系电池的进一步发展, 所以研究与发展新型储能电池有很大的实际意义. 近年来, 水系电池以其安全、生态友好、资源丰富和成本低廉等特点受到人们广泛关注. 从20世纪80年代开始, 已经开发出了多种水系电池, 如水系锌、铜、铝、铁等, 这些电池所展现出的巨大潜力使其有可能成为未来一代的安全且环保的新型储能电池. 其中水系铜电池由于具有优良的电化学可逆性以及特殊的变价化学反应而引起人们的广泛兴趣. 本文从铜正极和铜负极的角度来阐述水系铜电池的研究进展, 旨在为水系铜电池的未来储能应用提供参考.
新能源 2025年12月12日
锂离子电池负极材料的研究进展

锂离子电池负极材料的研究进展

摘要：锂离子电池因其较高的能量密度、良好的安全性能和优异的循环性能而受到广泛关注。目前，为了满足不断增长的储能应用需求，人们在开发具有更高电化学性能的锂离子电池负极材料方面做了大量的研究工作。根据锂离子电池负极材料在充放电过程中发生的电化学反应机制不同，分别详细介绍了嵌入型负极材料（石墨、ＴｉＯ２、钛酸锂等）、转化型负极材料（Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ等）和合金化负极材料（Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ等）的电化学反应机制及其优缺点，重点阐述了不同负极材料的提高电化学性能方法和策略。可为锂离子电池负极材料的构建和性能优化提供重要的参考价值。
新能源 2024年07月15日
全固态锂电池的电极制备与组装方法

全固态锂电池的电极制备与组装方法

摘要：全固态锂电池由于具有安全性高、循环寿命长、能量密度高等特点，在化学电源领域具有非常好的应用前景。因全固态锂电池是一种使用固体电极材料和固体电解质材料，不含任何液体的锂电池，所以全固态锂电池的电极制备以及组装与现有液态锂电池的方法存在较大差异。本文详细综述了典型的几类全固态锂电池的电极制备与组装方法及相应的性能特征，分别针对氧化物、硫化物以及聚合物固体电解质体系，归纳分析其结构、正极制备方法、负极修饰方法以及电池组装方式，并在最后对全固态锂电池的实验室开发组装方式给出了建议，为全固态电池研究的同行们提供借鉴和参考。
新能源 2024年05月05日
面向长时储能的液流电池储能技术: 发展、挑战及未来展望

面向长时储能的液流电池储能技术: 发展、挑战及未来展望

摘要：随着可再生能源的快速发展, 新型电力系统对长时间储能技术的需求日益增加. 液流电池体系因其高安全性和长寿命的特点, 成为理想的长时储能设施选择. 液流电池系统由电池组、电解液和循环泵组成, 通过管路相互连接, 利用电解液中的氧化还原反应进行化学能与电能的相互转化, 从而实现能量的高效存储和释放. 本文综述了无机和有机液流电池体系的关键材料, 从电池组件、电解液和催化剂等方面优化电池性能的研究进展, 以及液流电池在材料成本、性能优化和抑制副反应等方面面临的挑战. 最后, 本文展望了液流电池在未来长时储能技术中的发展前景, 指出需要加大新材料和技术的开发, 推进高性能的电堆设计, 开展不同环境下运行模式的创新, 实现液流储能的高效利用.
新能源 2025年12月13日
钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备及应用

钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备及应用

摘要：目前，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池( PSC) 的器件效率已经超过25%。电子传输层作为PSC中的重要组成部分在提取和传输光生电子，阻挡空穴，修饰界面，调节界面能级和减少电荷复合等方面起着关键作用。无机n型材料，例如TiO2、ZnO、SnO2 和其他金属氧化物材料具有成本低和稳定性好的特点，经常在传统PSC 中被用作电子传输层( ETL) 。有机n型材料，例如富勒烯及其衍生物、萘二酰亚胺聚合物和小分子，具有良好的成膜性能及强的电子传输性能，经常在反式PSC中被用作ETL。本综述详细介绍了PSC中电子传输层的作用机理和制备方法; 重点总结了金属氧化物材料、有机分子材料、复合材料和多层分子材料电子传输层和其改性手段的最新研究进展; 最后，展望了电子传输层材料朝着高性能PSC的实际应用和发展前景。
新能源 2024年05月05日
钼及钼合金在核领域应用研究现状与展望

钼及钼合金在核领域应用研究现状与展望

摘要:核能系统苛刻的服役环境对核用材料提出了极高的要求。钼及钼合金因其优异的高温力学性能、较低的热膨胀系数、良好的导热性与液态金属相容性以及相对低的中子捕获界面，使其成为满足新一代核能技术发展的重要候选材料。本文综述了几种典型的钼和钼合金的力学性能及其在核反应堆环境下的应用、抗腐蚀性能和抗辐照性能研究现状，展望了本领域需要进一步关注的热点问题，期望为满足核领域不同用途钼及钼合金的成分、组织、性能设计研究提供思路。
新能源 2024年05月05日
氢能产业链及储运技术研究现状与发展趋势

氢能产业链及储运技术研究现状与发展趋势

摘要：在积极应对全球气候变化、加快绿色低碳发展的大背景下，氢能作为能源载体和潜在燃料而备受关注，其与化石燃料不同，可以真正实现碳中和。围绕氢能输送与应用，分析氢能全产业链：制备、储存、输送、加注以及终端应用一系列工艺的研究现状，梳理氢能输送及应用涉及的关键技术问题，明确未来发展趋势并提出建议。分析表明：国内外针对氢能应用相关技术的研究已取得一定进展，但受限于技术成本及安全性等瓶颈因素，氢能暂未得到大规模应用。未来，应针对氢能产业链关键环节开展核心技术攻关，加速氢能产业发展，实现经济、安全、高效的氢能供给。
新能源 2024年05月20日
基于机器学习算法的核电结构材料性能预测

基于机器学习算法的核电结构材料性能预测

摘要：核电作为我国能源的重要组成部分，显示出巨大的发展潜力。随着核电技术的不断提高、完善，各类核电结构材料层出不群，寻找性能优异的新型材料成为影响核电站安全性和经济性的重中之重。同时材料信息学的助力使得研究人员可以高效地得到大量试验与计算数据，基于以上数据通过机器学习算法即可预测材料的性能，为新材料的研发提供新的契机。对机器学习原理及方法进行了概述，基于核电合金结构材料数据库构建了适用于核电结构材料性能预测的机器学习系统，并对该系统进行流程介绍和具体示例演示。最后，结合对核电结构材料性能预测机器学习系统的研究，指出机器学习在材料领域存在的问题和未来研究方向，希望利用机器学习方法加速新材料的研发进程。
新能源 2024年05月05日
高稳高效海上风电安装平台关键制造技术研究

高稳高效海上风电安装平台关键制造技术研究

摘要：海上风电作为可再生清洁能源之一，受到世界各国的高度重视与大力发展。我国将海上风电提升至解决能源危机、减缓气候变化、调整能源结构的国家战略高度，到2030 年我国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上， 非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。安装平台不足将是我国海上风电场无法如期建成投产的主要障碍。对自升自航式海上风电安装平台系列高端装备及其设计制造的三大技术难题———腿站立作业易“失稳”、大平台大跨距大倾覆力矩自升易“失控”、高空吊装巨型叶片逾百螺栓精准定位易“失准”，以及焊缝缺陷修复和局部裂纹损伤的激光锻造修复再制造进行了介绍，研制的具有不同规格的系列装备在中国、英国、丹麦、德国等国家的著名海上风电场建设应用情况良好。
新能源 2024年07月16日
光伏跟踪支架檩条结构高刚性轻量化设计

光伏跟踪支架檩条结构高刚性轻量化设计

摘要:在太阳能光伏跟踪支架系统中,冷弯型檩条结构被用于支撑光伏板,安装位置介于主梁与边框之间。首先构建以结构柔顺度最小为设计目标、单元相对密度为设计变量、体积与一阶固有频率为约束的拓扑优化数学模型,基于SIMP法获得檩条结构的最优布局构型,在此基础上,对拓扑优化构型进行工程化设计,并制造加工出相关结构。然后根据太阳能光伏跟踪支架实际服役于不同风速荷载下的环境,设计分步测试载荷工况,分别对优化前后的檩条结构进行静动态仿真分析,由仿真结果可知优化后的檩条结构在抗弯、抗扭性能以及固有频率方面均得到了提高,从而验证了优化设计方法的有效性。最后采用实验测试方法对优化设计后的檩条结构性能进行验证。研究结果表明,在机械性能明显增强的前提下,檩条结构实现了减重8.8%。
新能源 2024年09月30日