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钠离子电池负极材料的储钠机制及性能研究进展

钠离子电池负极材料的储钠机制及性能研究进展

摘要：绿色能源的应用，促使着电化学储能与转换技术的飞速发展。锂离子电池作为储能领域最成功的二次离子电池之一，已被应用于各种电子产品中，但是由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加，限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此，寻找价格低廉、性能优异的二次离子电池是当下的研究热门之一。钠离子电池不仅拥有和锂离子电池相似的工作原理，而且还具有成本低、资源丰度大和可逆容量高的特点，有望成功地代替锂离子电池而应用于商业化生产。本工作主要综述了钠离子电池负极材料的性能研究进展，首先根据钠离子在负极材料存储方式不同，分析归纳了负极材料的插层反应、合金化反应和转换反应三种储钠机制，然后介绍了负极材料的结构修改、元素掺杂和材料复合三种改性方式，随后重点介绍了碳基材料、钛基材料、合金类材料、转换类材料和有机材料等几种关键的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题，最后，以实际生产和工业应用为基础，展望了钠离子电池负极材料的研究方向。要点：(1) 介绍了钠离子电池负极材料的储钠机制。(2) 分析归纳了钠离子电池负极材料的改性方式。(3) 总结了目前常用的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题，并提出解决思路。
新能源 2024年05月04日
锂离子电池高能量密度正极材料的研究进展

锂离子电池高能量密度正极材料的研究进展

摘要：日益增长的清洁可持续能源取代传统化石燃料的需求, 推动了二次电池的发展. 然而, 商业化成功的锂离子电池仍面临成本和安全方面的重大挑战, 因此迫切需要寻找具有更高能量密度和更好安全性的二次电池. 从材料角度, 层状过渡金属氧化物由于其高理论容量、高工作电压和低制造成本而被认为是有前途的高能量密度正极材料. 然而, 由于存在电化学稳定性问题, 层状过渡金属氧化物仍未充分发挥其应用的潜力. 本文首先综述了锂离子电池具有代表性的高能量密度正极材料, 重点讨论了钴酸锂正极材料的发展历程和结构特性, 介绍了其工作机理和失效机制, 总结并分析了相应的改性策略及其在增强电化学稳定性方面的表现; 然后介绍了钴酸锂高能量密度正极材料的工程应用现状和改进措施; 最后展望了高能量密度可充电电池的发展前景.
新能源 2025年01月15日
退役锂离子电池正极材料的直接修复：研究进展、挑战和展望

退役锂离子电池正极材料的直接修复：研究进展、挑战和展望

摘要：伴随着新能源产业快速发展，锂离子电池生产量急剧增加。因为其有限的使用寿命，未来将迎来锂离子电池退役高峰。高效清洁回收退役锂离子电池，打通新能源产业链的最后一环，对于新能源产业的闭环发展至关重要。目前，针对退役的锂离子电池正极材料主要采用固相法(固相烧结、熔盐法等)以及液相法(水热法、电化学法等)进行直接再生。本文从退役锂离子电池的修复方法出发，简述了其前处理工艺与修复过程的关联，重点阐述了修复方法对于退役正极材料的晶相、缺陷、表界面以及电化学性能等方面的影响。最后，针对退役材料的直接修复方法，进行系列展望，旨在为退役锂离子电池正极材料未来直接修复技术提供有意义的指导。
新能源 2025年03月20日
锂离子电池用纤维素隔膜应用研究进展

锂离子电池用纤维素隔膜应用研究进展

摘要：从天然纤维素隔膜和纤维素复合隔膜两个方面，分别介绍了纤维素应用于电池隔膜的研究进展，并指出未来研究的重点方向是：应用多种改性方式开发高性能复合隔膜，明确改性机理，利用有限元模拟分析优化改性方案。
新能源 2024年05月05日
电沉积CIGS太阳能电池吸收层的研究现状、问题及发展趋势

电沉积CIGS太阳能电池吸收层的研究现状、问题及发展趋势

摘要：介绍了包括多步法、顺序沉积法以及一步法在内的几种用于制备太阳能电池的CuIn1−xGaxSe2(CIGS)吸收薄膜的电化学沉积技术，特别是基于水溶液体系、有机溶液体系下电化学沉积的研究进展，较为详尽地介绍了离子液体体系下电沉积CIGS前驱体膜的研究现状，并对其发展趋势进行了展望。
新能源 2024年05月05日
核反应堆压力容器用宽厚钢板调质工艺研究

核反应堆压力容器用宽厚钢板调质工艺研究

摘要：主要介绍了舞钢核反应堆压力容器用宽厚钢板的热处理工艺研究，通过不同热处理工艺的研究分析，确定了钢的化学成分设计，研究了不同淬火温度下钢的金相组织和力学性能，最终确定了该钢合理的热处理工艺方案。结果表明，舞钢采用合理的合金成分设计和调质工艺生产的低合金高强度16MnD5、18MnD5、20MnD5和SA533钢板强韧匹配良好，其性能完全符合规范要求，改变中国核反应堆压力容器用宽厚钢板长期依赖进口的局面。产品主要用于制造核电蒸汽发生器、稳压器、压力容器封头、支撑构件、承压边界等核反应堆核岛内压力容器的关键部位。
新能源 2024年05月05日
2021年中国储能技术研究进展

2021年中国储能技术研究进展

摘要：本文对2021年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析，总结得出了2021年中国储能技术领域的主要技术进展，包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、新型储能技术、集成技术和消防安全技术等。研究结果表明，中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展，中国已经成为世界储能技术基础研究最活跃的国家，也已成为世界储能技术研发和示范的主要核心国家之一。
新能源 2024年05月05日
普鲁士蓝类钠离子电池正极材料研究进展

普鲁士蓝类钠离子电池正极材料研究进展

摘要：近年来，随着储能技术的快速发展，钠离子电池因为资源丰富、环境友好、成本低廉，成为电化学储能技术研究热点；而其正极材料是制约钠离子电池应用的关键因素之一。普鲁士蓝类正极材料具有开框架结构，有利于钠离子的快速迁移，这种结构使其具有良好的电化学性能。本文简要介绍了普鲁士蓝类化合物及其复合材料在水体系和有机体系钠离子电池中的研究情况。普鲁士蓝类正极材料由于制备工艺简单，结构稳定，是极有潜力的钠离子储能材料。
新能源 2024年05月05日
石墨烯基超级电容器研究进展

石墨烯基超级电容器研究进展

摘要：超级电容器是最具应用前景的电化学储能技术之一。目前，超级电容器的研究重点是提高能量密度和功率密度，发展具有高比表面积、电导率和结构稳定性的电极材料是关键。石墨烯因具有比表面积大、电子导电性高、力学性能好的特点而成为理想的电容材料，但石墨烯的理论容量不高，在石墨烯基电极制备过程中容易发生堆叠现象，导致材料比表面积和离子电导率下降。因此，发展合适的制备方法，对石墨烯进行修饰或与其他材料形成复合电极材料是一种有效解决途径。本文对石墨烯基电极及其在双电层电容器、法拉第准电容器和混合型超级电容器中的应用的研究进展进行归纳，重点介绍了石墨烯凝胶薄膜电极的制备过程，以促进石墨烯基电极在超级电容器构筑中应用。
新能源 2024年05月05日
纳米压印技术在太阳能电池中应用的研究进展

纳米压印技术在太阳能电池中应用的研究进展

摘要:对纳米压印技术原理、分类和不同领域的应用进行了简单阐述。总结了纳米压印技术在不同类型的太阳能电池,如晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、聚合物太阳能电池及其他新型太阳能电池中的应用,并重点阐述了纳米压印技术在制备太阳能电池减反膜、图案化衬底、图案化活性层和图案化电极等有效减少太阳能电池表面太阳光反射和大大提高太阳能电池光电转换效率方面的研究进展。最后,针对纳米压印技术在产业化中所面临的困难进行了分析和总结,并提出了纳米压印技术在太阳能电池领域未来的研究重点和发展方向。
新能源 2024年09月29日