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分子掺杂半透明有机太阳能电池研究进展

分子掺杂半透明有机太阳能电池研究进展

摘要：发展半透明太阳能电池技术，是实现城市清洁、规模用电的重要策略. 有机太阳能电池的活性层由吸收光谱互补的给、受体材料组成，降低给体材料含量即可增加活性层的可见光透过率；然而，给体含量减少会阻碍光生电荷的产生与收集，引起活性层高透光率与高转换效率之间的矛盾. 本综述从这一难点出发，综述了近年来以分子掺杂为破解方法的半透明有机太阳能电池研究进展，围绕如何实现有机太阳能电池的活性层分子掺杂及分子掺杂如何优化非理想形貌下的光伏过程，依次介绍分子掺杂机理、掺杂剂分布调控、掺杂改善电荷收集和掺杂促进激子解离四方面的研究进展. 最后，概述活性层掺杂有机太阳能电池未来发展所面临的三大挑战.
新能源 2026年01月08日
高性能锂硫电池的光辅助策略

高性能锂硫电池的光辅助策略

摘要：锂硫电池因其较高的理论比容量和能量密度等优势被人们所重视，但由于硫物种转化动力学缓慢、“穿梭效应”等问题限制了其商业化进程。对此，研究人员利用光催化效应开发了锂硫电池的光辅助策略，这种新兴的策略不仅能够提高催化剂的吸附和催化性能，还能从热力学和动力学两方面提升电池性能，并通过光充电机制实现太阳能的存储与释放。本文根据最近的研究，详细介绍了光辅助锂硫电池的光电化学原理，讨论了光催化剂和光正极的设计策略，以及光学窗口和封装材料的选择，回顾了光正极的典型配置和光辅助锂硫电池的研究方法，以期引起同业者的广泛关注并为深入理解与改进光辅助锂硫电池提供参考。
新能源 2026年03月13日
碱金属电池正极用高熵材料研究进展

碱金属电池正极用高熵材料研究进展

摘要；高熵材料因其多元组分间的协同效应展现出优异的力学性能、高温稳定性和化学稳定性,在高性能储能材料领域具有很大的应用前景。近年来,高熵材料在碱金属二次电池正极中的应用受到了广泛关注。高熵氧化物、高熵普鲁士蓝及高熵合金等做为锂离子、钠离子、钾离子及锂硫电池的正极材料时,不仅显示出优异的电化学活性,而且具备良好的循环稳定性。基于此,综述了近年来高熵正极材料在碱金属二次电池中应用的研究进展,分析了这些材料的性能特点,并对高熵材料在该领域的未来发展趋势和潜在应用前景进行了展望。
新能源 2026年06月11日
石油焦锂离子电池负极材料电化学性能研究

石油焦锂离子电池负极材料电化学性能研究

摘要：负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素，人造石墨是重要的锂离子电池负极材料。石油焦的热膨胀系数低，空隙度低，灰分、硫、金属元素含量低，导电率高，易石墨化。此次研究选择３ 种普通石油焦，并通过石墨化制备人造石墨。对３种石油焦原样和石墨化样品进行分析表征，比较其各种性能，研究石油焦石墨化后的变化，并通过电化学分析验证石油焦石墨化后其性能是否达到商用锂电池负极材料水平。实验结果表明：在2750 ℃石墨化处理后，相较于原石油焦样品，３种石墨化样品结构重排，拥有更明显的规整层状结构；含碳量提升，其他例如氢、氧等杂元素和金属元素含量下降；均显现出较低的电极电位和稳定的充放电平台，首次库伦效率分别为85.00%、78.20%、82.96%。经过150次循环后，比容量分别保持在273.00、259.00、226.20ｍＡ/g，库伦效率接近100%，是锂离子电池负极材料的潜在前驱体。
新能源 2025年04月27日
薄膜固态电解质在钠离子固态电池中的应用进展

薄膜固态电解质在钠离子固态电池中的应用进展

摘要：随着全球能源结构转型加速，开发高安全、低成本、可持续发展的储能技术成为迫切需求。钠离子电池因钠资源丰富、成本低廉及宽温区适应性等优势，被视为下一代储能体系的重要候选者，但其仍面临体积能量密度低、循环寿命不足及钠枝晶生长等瓶颈。薄膜固态电解质通过替代液态电解液，可显著提升电池安全性、抑制枝晶生长并提高能量密度，成为解决上述问题的关键路径。系统综述了薄膜固态电解质在钠离子固态电池中的最新研究进展，从离子传输机制出发，对比分析了固态电解质与传统液态体系的差异；深入探讨了钠离子特性、界面兼容性及材料设计中的关键挑战；分类评述了氧化物、硫化物、卤化物及有机－无机复合电解质的性能优化策略。研究结果表明，NASICON型氧化物电解质通过元素掺杂可显著提升离子电导率（达5.27ms/cm），硫化物电解质（如Na3PS4）展现高室温离子电导率（32ms/cm），而有机－无机复合材料兼具柔韧性与低成本优势。然而，薄膜固态电解质的实际应用仍受限于离子迁移速率低、界面阻抗高及制备工艺复杂等挑战。未来需通过元素掺杂、界面工程、新型材料开发（如金属玻璃型、碳基材料）及规模化制备工艺优化，推动薄膜固态电解质在钠离子电池中的商业化应用，为实现高效、安全、可持续的储能技术提供重要支撑。
新能源 2026年09月07日
储氢技术研究现状及进展

储氢技术研究现状及进展

摘要：储氢环节是连接氢生产到应用的桥梁，也是高效利用氢能的基础。高压气态储氢技术最成熟、应用最广泛，研制轻质、高压、耐腐蚀性强、稳定性好的储氢容器将是未来高压储氢的研发热点。固态储氢是利用固体材料吸附方式实现氢的存储，主要包括金属材料、复合氢化物、碳基材料、有机框架储氢材料、无机多孔储氢材料等。从储能密度角度看，低温液态储氢是一种十分理想的储氢方式，但也存在能量损失大、成本高昂等问题。有机液态储氢具有储氢密度大、安全性好、载体可循环使用等显著优点，被认为是最有希望实现大批量、远距离氢储运的重要方式之一，甲基环己烷(MCH)、二苄基甲苯(DBT)、N-乙基咔唑(NEC)、甲醇/甲酸等是当前有机物储氢介质的研究热点且具有商业化前景。目前有机液态储氢还存在脱氢效率低、能耗大、氢纯度不足等问题，大部分技术仍处于研究或初期示范阶段。短期内高压气态储氢仍是储氢方式的主流选择。中期内发展的重点是有机液态储氢和固态储氢，低温液态储氢主要应用在大批量、长距离的特殊储运场景。长期来看，融合多种储氢方式的优点，开发集成式耦合储氢技术是未来发展的关键，高效、长寿命、经济性好的储氢介质/催化剂体系是未来储氢技术的研究重点。
新能源 2024年10月28日
柔性、可拉伸变形微型热电器件的设计与集成

柔性、可拉伸变形微型热电器件的设计与集成

摘要：在能源匮乏、环境污染严重的今天，研发可循环利用、环境友好的新型能源材料与器件具有重要意义。热电材料可直接实现热能与电能的相互转换，为解决这一问题提供了新的途径。特别是，近年来由于柔性热电器件展现出自供电、可穿戴等优势，受到了人们的高度重视。本工作通过引入聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)基底，利用单壁碳纳米管(single-wall carbon nanotube，SWCNT)/Bi2Te3热电复合薄膜材料优异的热电性能和柔韧性，设计制作了一种可拉伸变形的三维拱形结构的微型热电发电器件。该器件充分利用薄膜材料面内最佳热电性能方向，通过器件内外温差获得热-电性能转换，在电极两端产生电势差，实现发电。该微型柔性热电器件在温差为4 K时，输出电压为4.8mV，最大输出功率达2.6×10-9 W，功率密度为3.9×10-9 W/cm2，器件的最小弯曲半径为3mm。这种微型柔性热电器件的制备工艺简单易行、成本低廉，为柔性热电薄膜发电器件的研制提供了新途径。
新能源 2024年05月31日
集成光伏转换与储能功能的光超级电容器研究进展

集成光伏转换与储能功能的光超级电容器研究进展

摘要：光超级电容器是一种将光伏转换装置与超级电容器相结合的集能源收集与存储于一体的设备，其双重功能使其在未来柔性可穿戴以及便携式设备上的应用具有巨大潜力。介绍了基于第三代太阳能电池的各类光超级电容器的发展历史和近几年来的相关代表性研究成果。阐述了构建性能更佳的光超级电容器所面临的问题和挑战， 并给出了相应的措施及建议。最后对该领域未来的研究方向和机遇进行了展望。
新能源 2025年02月13日
液晶分子优化给体材料组装制备高性能有机太阳能电池

液晶分子优化给体材料组装制备高性能有机太阳能电池

摘要：活性层形貌优化是实现高效、稳定的体异质结有机太阳能电池(OSC)的关键，添加剂工程被广泛用于优化OSC活性层的膜形貌. 基于此，本文工作提出了一种利用具有简单结构的液晶分子4-氰基-4'-庚基联苯(7-CB)作为添加剂优化给体聚合物(PM6)在共混膜中聚集行为的策略. 通过掠入射广角X 射线散射、原位吸收光谱及分子动力学模拟等表征发现，7-CB通过与PM6 的烷基侧链之间的范德华力和CH/π相互作用诱导PM6 规整排列，增强了PM6 之间的相互作用，提高了活性层薄膜的结晶度. 得益于此，无任何后处理的活性层薄膜中电荷传输得到改善，电荷重组被大幅抑制. 基于7-CB处理的PM6:L8-BO制备的硬质和柔性二元OSCs效率分别从15.41%和14.90%提高到18.01%和17.26%.
新能源 2025年08月04日
“双碳”目标下我国新能源行业关键金属供应分析

“双碳”目标下我国新能源行业关键金属供应分析

摘要：风电、光伏发电等新能源行业是支撑实现“双碳”目标的关键领域，我国风电、光伏发电的装机规模居世界首位，保障关键金属材料供应、进行更精准的新兴固废管理具有重要意义。本文基于我国风电、光伏发电行业的历史数据和规划目标，设定了不同的发展情景；应用风电、光伏发电设备的寿命分布模型，评估了我国新能源行业关键金属的需求、废弃和供应情况；重点识别了银、铜、镓、银、钢铁、钕等金属的供应压力，为2060年前构建绿色低碳能源发展格局提供了基础支撑。在基准情景下，2035年的风电、光伏发电行业退役量分别为4.6 GW、28.3 GW；2035年、2060年的风电、光伏发电设备退役量（按质量计）分别为2.54×106 t、1.048×107 t。从我国新能源行业的关键金属供应压力来看，2030—2060 年，钢铁为低风险（≤5%），钕为中高风险（25%~50%），铜、银为高风险（50%~100%），镓、铟因需求峰值过高而被列为极度危险等级。改善新能源产业供应链的安全性和多样性，既需要确保金属矿产资源的可持续供应，也需要开展回收循环和高效利用；为此建议将风电、光伏发电退役设备按照废弃电器电子产品进行管理，将风电、光伏发电企业纳入《固定污染源排污许可分类管理名录》，加快完善分布式新能源固废回收体系，切实提高新兴固废回收技术水平。
新能源 2024年08月06日