水泥基结构电池：机制、影响因素及应用

摘要：结构储能一体化复合材料为结构与储能的融合发展提供了创新途径。将水泥基材料用作结构电解质，并与电极材料相结合，即可得到水泥基结构电池。本文系统总结了水泥基结构电池的研究进展，阐明了其导电机制和放电机制，并从电极和电解质两个主要方面厘清了影响其电化学性能的关键因素。研究表明，该电池的电压可达1.5 V以上，体积比容量可达8.45×105 mA·h·m−3，并具备充放电的能力。凭借其结构储能一体化特性，水泥基结构电池在绿色储能建筑、智能化混凝土和能量收集混凝土等领域具有应用潜力。最后，指出了目前存在的问题及未来的研究方向。

新能源 2025年06月23日 1 点赞 0 评论 348 浏览

增强钛酸铋钠基陶瓷储能研究进展

摘要：陶瓷电容器由于较高的能量储存密度、高的大功率充放电速率和较低的成本等优势，在脉冲功率技术储能系统方面具有应用潜力，得到广泛研究。含铅陶瓷电容器虽然表现出优异的性能，但铅元素对环境和人类健康有着潜在的危害，因此开发无铅电介质电容器成为当前的研究重点。钛酸铋钠( BNT) 由于具有较高的极化能力，在众多无铅电介质储能材料中脱颖而出。然而由于其内部电畴尺寸较大，畴与畴之间相互作用力较强，在撤去电场后，电畴无法迅速复原，导致其剩余极化较大; 再者，BNT 陶瓷击穿场强较低，并且在制备的过程中Bi3+ 和Na+ 挥发导致微观结构和组成成分上的不均性，这些都影响了材料的储能性能。本文针对BNT 陶瓷的上述问题，从增强弛豫效果、提升击穿场强、调控相组成、采取缺陷工程策略和设计多层化结构五个方面综述了近年来提升BNT 陶瓷储能性能的方法，并对这些方法进行综合分析，为改性BNT 基储能陶瓷提供参考。

新能源 2025年10月24日 1 点赞 0 评论 255 浏览

钠离子电池低温电解质的研究进展与挑战

摘要：钠离子电池因资源丰富、成本低廉、安全性高及环境友好等优势,在低速电动汽车、大型储能系统等领域备受关注。电解质作为电池的重要组成部分之一,承担着在正负极间传输离子的作用,对电池的循环寿命、倍率、安全性及自放电等性能具有重要影响。然而,在低温环境下,由于离子电导率下降、电解质与正负极兼容性变差、去溶剂化能升高、电极/电解质界面性质变差等问题,使得钠离子电池难以发挥理想的性能。本文总结了近年来对低温电解质的钠离子溶剂化结构及电极/电解质界面的新认识,并对基于氢键网络破坏、弱溶剂化、快速反应动力学及阴离子干预的低温电解质设计策略进行了系统分析。最后,提出深入理解电解质的钠离子溶剂化结构、电极/ 电解质界面性质与电解质低温性能之间的关系是未来从电解质角度提升钠离子电池低温性能的关键。

新能源 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 357 浏览

耐候钢用于光伏支架的耐腐蚀优势

摘要：金属腐蚀给光伏支架带来了巨大的经济损失及安全隐患，在不断的研究过程中，针对钢材防腐，提出了各种各样的防腐方法：保护层法、电化学保护法、外加电流保护、用电镀、热镀、喷镀等；但是这些方法不仅工艺比较繁琐，而且增加生产成本，容易造成环境污染，破坏生态环境。在市场需求及国家政策的推动下，耐候钢成为了首要选择。耐候耐蚀钢，在冶炼工艺中加入Cu、P、Cr、Ni、Mn 等几十种稀有元素，使钢体表面在大气环境下逐渐形成非常致密超薄、牢固的氧化层（钝化层），隔绝了氧气和水分子与钢材内部元素化学反应造成的进一步腐蚀，自身具有很好的耐大气腐蚀能力。大大降低了生产成本以及后期维护成本。

新能源 2024年05月06日 1 点赞 0 评论 316 浏览

二氧化碳热力循环在新型能源系统应用中的研究现状与发展趋势

摘要：新型能源系统的发展亟须突破传统能源系统的效率瓶颈, 并提高清洁能源的消纳水平, 而传统热力循环形式难以满足新型能源系统对高效性、经济性及灵活性的迫切需求. 因此, 发展新型热力循环对突破能源利用瓶颈具有重要意义. 二氧化碳作为天然工质, 在能量转化和能量存储方面具有经济、高效的优势, 将二氧化碳热力循环应用于新型能源系统的潜力正被逐步挖掘. 为阐明二氧化碳热力循环的应用前景, 本文阐述了二氧化碳热力循环的分类、原理及特征, 分析了其应用于发电领域和规模化储能领域的技术难点, 总结了二氧化碳热力循环在不同发电和储能领域的研究现状和发展趋势, 探索了在新型能源系统中应用的可行性. 最后, 对二氧化碳热力循环的未来技术发展方向提出了一些建议.

新能源 2025年12月16日 1 点赞 0 评论 219 浏览

高性能铝电池负极设计：挑战与策略

摘要：由于铝金属具有高体积/质量比容量、高安全和低成本等优势，铝电池成为目前新型电化学储能器件的研究热点之一。高性能电池材料是制约铝电池发展的关键因素，相较于多样的正极材料，铝负极设计是铝电池的共性关键问题。然而，铝负极存在表面钝化、局部腐蚀、枝晶生长等问题，极大影响了铝电池的电化学性能。本文针对上述问题，首先从反应机制角度分析了影响铝负极性能的关键因素，综述近年来铝负极设计改性的重要研究进展，分析可有效改善铝负极性能的重要策略，并探讨其对铝电池电化学性能的优化效应及机理。最后，针对铝负极设计优化的挑战性问题和发展趋势进行展望，为构建高性能铝电池提供参考。

新能源 2026年03月05日 1 点赞 0 评论 126 浏览

基于3D打印的钠离子电池负极材料研究进展

摘要：钠离子电池作为一种新兴的能源存储技术，具有成本低、资源丰富、环境友好等优点，但是钠离子具有较大的离子半径，导致离子迁移缓慢，造成其循环寿命短、倍率性能差等问题。三维（3D）打印技术是一种能够快速生产结构物体的先进技术，在微流体、电子和工程领域得到了广泛的应用。近年来，科学家们也开始探索其在储能领域中的应用。该技术作为一种先进的材料制备方法，为实现高效、低成本的负极材料制备提供了新的途径。3D打印技术在制备钠离子电池负极材料方面的应用逐渐受到关注。本综述将简要介绍3D 打印技术概述、3D 打印钠离子电池负极材料的研究进展、3D 打印负极材料（氧化石墨烯、MXenes 和过渡金属氧族化合物等）的性能优化与提升以及面临的挑战与未来展望等方面。

新能源 2025年01月22日 1 点赞 0 评论 305 浏览

光热协同催化及其相关动力学

摘要：【目的】研究光热催化过程中光催化的高选择性和热效应的驱动力结合，发挥协同作用，以提高反应速率和选择性。【研究现状】综述光热催化发展的重要事件以及光热催化技术的广泛应用；概括半导体催化和等离子基元金属催化的基本原理以及光诱导的热效应、光引发的热电子、光热催化遵循光反应的光热催化体系的复杂性和多样性；总结揭示反应路径、评估光效应、动力学同位素效应等相关动力学研究对探索光热催化机制的重要性。【结论与展望】提出光热催化的实际情况和作用机制具有复杂性和多样性，认为正确认识光催化和热催化在光热协同过程中的贡献和反应路径对光热催化的发展十分重要。

新能源 2026年04月27日 1 点赞 0 评论 139 浏览

质子交换膜燃料电池催化层界面结构设计研究进展

摘要：燃料电池反应过程是一个涉及微介观气-液-固三相界面反应以及质-电-热多物理场参数耦合传质的复杂系统, 其全部电化学反应发生在催化层“催化剂/离聚物界面”.设计具有最优传质效率、多级孔结构以及稳定的“催化剂/离聚物界面”,对于提高燃料电池效率、降低贵金属Pt用量具有重要意义.本评述详细介绍了近年来在催化剂浆料组成优化、传输通道有序化、关键材料开发以及Pt/离聚物界面改造等方面的研究进展,为丰富和完善电化学催化界面结构设计提供了新思路和新角度.

新能源 2026年07月06日 1 点赞 0 评论 80 浏览

固体氧化物电池直孔电极结构的制备技术与性能研究进展

摘要: 固体氧化物电池(Solid Oxide Cell, SOC)因其燃料电池(SOFC)模式下的高效清洁发电能力和电解池(SOEC)模式下的优异制氢及储能潜力, 近年来受到广泛关注。传统SOC 通常采用石墨、碳粉等造孔剂制备多孔电极支撑体, 存在孔隙无序分布、孔结构复杂的问题, 从而产生较高的曲折因子, 尤其在稀薄燃料或高电流密度条件下, 容易引发浓差极化, 这限制了电池性能的进一步提升。为解决这一问题, 近年来直孔结构的应用得到了广泛关注。该结构通过有序的孔道设计, 有效促进了气体扩散与传输, 减轻了浓差极化现象, 并提高了电极材料的浸渍效率及活性位点的利用率, 从而显著提升了SOC 的电化学性能。本文系统综述了直孔结构SOC 的最新制备技术研究进展,详细阐述了相转化法、冷冻干燥法及海藻酸盐离子凝胶法等关键技术的成孔机理、工艺特点及其在平板式和管式SOC 中的应用; 深入分析了直孔结构在SOFC 和SOEC 两种模式下对氢气、碳氢燃料适应性和电解性能(包括传统水/CO2 电解及燃料辅助电解)的提升作用与机制。尽管直孔结构在SOC 应用中展现出巨大的潜力, 但目前关于这一制备技术的系统性综述仍较为缺乏。本文旨在总结直孔结构SOC 的最新制备技术进展, 分析其技术优势与存在的问题, 并提出未来的发展方向, 以期为相关研究提供参考。

新能源 2026年07月31日 1 点赞 0 评论 59 浏览