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高镍层状正极材料失效机理及其改性研究进展

高镍层状正极材料失效机理及其改性研究进展

摘要：在现有的商用正极中，富镍层状正极因其高能量密度、较好的倍率性能和合理的循环性能而被广泛应用。目前，Ｃｏ的价格远高于Ｎｉ和Ｍｎ，正极材料的研究正朝着高镍“少钴化”甚至“无钴化”的方向推进。本文主要介绍了近年来高镍层状正极材料的研究进展，旨在为未来高镍正极的设计、开发提供重要线索，并推动其实际应用进程。文中首先介绍了高镍正极材料主要失效机理，包括表面／界面降解、阳离子混合、电极－电解质自发寄生反应、气体析出和晶间／晶内开裂。其次，综述了近些年来对高镍材料进行的体相掺杂、表面包覆、成分调整和形貌工程等方面的改性研究和相关进展。最后，对高镍正极材料未来的研究方向和目前的技术挑战进行了展望。
新能源 2025年06月09日
磷酸铁锂电池循环利用：从基础研究到产业化

磷酸铁锂电池循环利用：从基础研究到产业化

摘要：磷酸铁锂（LiFePO4）电池因其良好的循环性、高安全性、低成本在电动汽车和储能领域得到广泛应用，市场保有量的持续增加引发了对废旧LiFePO4电池循环利用的更多重视；然而LiFePO4自身的价值属性不突出、综合回收技术壁垒偏高，导致废旧LiFePO4电池的高值回收仍是LiFePO4电池循环利用的关键问题。本文总结了LiFePO4电池的退役路径和再生利用路径，从预处理、资源再生两方面梳理了LiFePO4正极废料再生利用的研究进展，得出了直接再生更具应用潜能但仍处于技术初步研究阶段、间接再生适合原料复杂性较高或需要高价值资源储备情况的基本判断。着眼LiFePO4正极废料再生利用产业化发展，识别出发展前提、发展关键、发展保障3个方面的产业化重要因素，展示了LiFePO4全组分短程再生利用技术及其万吨级生产线应用案例。进一步阐述了退役电池残能检测、智能化拆解预处理、正极废料直接再生等LiFePO4电池循环利用技术的发展趋势，原料来源及使用状况复杂、多种金属杂质精深脱除、正极材料更新换代等LiFePO4电池循环利用技术的应用挑战，提出了规范管理并顺畅回收渠道、加快关键技术攻关与应用转化、加强宣传和推广力度以提高市场接受度等发展建议，以畅通LiFePO4电池从基础研究到产业化的创新路径，促进LiFePO4电池循环利用及关联产业绿色发展。
新能源 2024年09月30日
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
磷化铟胶体量子点合成及其在敏化太阳能电池中的应用进展

磷化铟胶体量子点合成及其在敏化太阳能电池中的应用进展

摘要：半导体胶体量子点在新型太阳能电池、发光、光电器件和生物医学等领域具有重要的应用价值。目前，对Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族等量子点的合成与应用研究仍然是一个研究热点。磷化铟被认为是Ⅲ-Ⅴ族半导体材料中最有希望替代ＣｄＳｅ和ＰｄＳ等含镉或含铅半导体的材料。重点对磷化铟胶体量子点的合成方法和其在量子点敏化太阳能电池中的应用现状进行了讨论和展望，并提出磷化铟量子点在合成和光伏应用中面临的问题，期望能为高质量磷化铟量子点的合成以及量子点敏化太阳能电池应用研究提供参考。
新能源 2026年03月03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