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二维钙钛矿光伏器件

二维钙钛矿光伏器件

摘要：有机-无机杂化卤化物钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs) 由于其成本低廉、制备工艺简单、光电转换率高等优点引起了越来越多的关注,在下一代半导体光伏技术中显示出巨大的发展潜力。然而PSCs 器件在商业化生产应用之前,必须解决某些关键问题,例如器件在湿度、光照和过热条件下缺乏稳定性,性能会急剧衰退。层状二维(two-dimensional, 2D)钙钛矿由于其优异的环境稳定性而受到研究人员的广泛关注。通过引入不同种类的疏水性大体积有机铵阳离子可以在钙钛矿体内形成稳定的2D 结构。然而,由于绝缘有机间隔阳离子的存在,使其电荷输运能力受阻并影响光电转换性能。本文根据不同种类2D钙钛矿光伏器件的发展进程,总结了影响2D 钙钛矿结构和性能的关键问题,如晶体垂直取向设计、量子阱调控和有机层间隔阳离子替换工程等。最后对2D PSCs 的未来发展进行展望。
新能源 2024年05月06日
深远海浮式风电技术发展研究

深远海浮式风电技术发展研究

摘要：发展深远海浮式风电技术是推动海上风电开发降本增效、促进能源结构改革、实现“双碳”愿景的有效途径，因而突破深远海浮式风电发展的技术瓶颈、加快构建经济高效的海上风电体系成为我国能源电力领域的重大任务。本文在梳理国内外深远海浮式风电发展现状、分析我国深远海风电发展挑战的基础上，着重剖析了深远海浮式风电技术攻关要素，涵盖风力机气动荷载演变机理、半潜型基础的运动抑制、张力腿型基础共振、跨物理场测试等科学问题，风力机气动建模、一体化耦合分析、结构疲劳分析、运动抑制、系泊疲劳分析、动态电缆设计、锚固基础承载力分析、先进材料开发与测试、基础结构大规模定制、集成与海上安装回接、智慧运维等关键技术，一体化耦合设计分析、实时孪生系统等基础软件能力。进一步阐述了浮式基础型式、浮式风力机总体设计、关键产品自主研发、核心工业软件、高效建造与安装、智能运维等深远海浮式风力机技术发展方向，提出了构建深远海风电技术创新链、组建深远海风电智能建造与安装产业链、拓展深远海风电产业智能运维体系等发展建议，以为我国深远海浮式风电技术发展研究及工程应用提供前瞻构思。
新能源 2025年07月14日
高温太阳光谱选择性吸收涂层的研究进展

高温太阳光谱选择性吸收涂层的研究进展

摘要：光热转换是当前世界范围内最普及和最常见的太阳能利用方式，而同时具有高太阳能吸收率和低红外发射率的太阳光谱选择性吸收涂层可以显著提高光热转换效率。与中低温( 0＜T＜400 ℃) 应用的太阳光谱选择性吸收涂层相比，高温( T≥400 ℃) 太阳光谱选择性吸收涂层表现了巨大的发展潜力和应用前景。然而太阳光谱选择性吸收涂层在高温下的老化和失效问题制约了其在高温领域的应用。因此，迫切需要开发具有出色光谱选择性和高温热稳定性的选择性吸收涂层。本文从太阳光谱选择性吸收涂层的设计机理出发，总结了具有高温热稳定性的吸收涂层的类型和最新研究进展，主要包括双金属陶瓷、过渡金属化合物和高熵合金氮化物多层结构三大类，并分类讨论了其主要的失效机制和热稳定性增强策略。在此基础上探讨了各种耐高温吸收涂层的制备工艺，并综述了加速老化试验与寿命预测。最后指出并展望了高温太阳光谱选择性吸收涂层面临的问题及研究方向。
新能源 2026年02月05日
“蛋黄蛋壳”结构纳米电极材料设计及在锂/钠离子/锂硫电池中的应用

“蛋黄蛋壳”结构纳米电极材料设计及在锂/钠离子/锂硫电池中的应用

摘要：“蛋黄蛋壳”结构纳米材料,具有易于调控的“蛋黄”、“蛋壳”和“空腔”结构,可视作“纳米反应器”,在催化、储能等领域表现出显著的应用潜力。尤其在电化学能源存储和转换方面,该结构纳米电极具有大的比表面积和独特的核壳结构,在充放电过程中可缓解电极的体积变化,提供快速的离子/电子输运通道,强化中间产物的吸附和提升转换反应效率等,能显著提高电极稳定性、倍率性能和循环性能,是一类较为理想的电极材料。本文针对“蛋黄蛋壳”结构纳米电极在锂/ 钠离子电池、锂硫电池等新兴二次电池领域的实际应用,总结了具有该结构纳米电极的设计与合成策略,包括:模板法、奥斯特瓦尔德熟化、电化学置换、克肯达尔效应等,评述了各种策略的优缺点以及电极材料的应用进展,最后对该类材料在锂/钠体系及锂硫电池二次电池方面的研究与应用前景进行了展望。
新能源 2024年05月07日
生物炭材料应用于超级电容器的研究进展

生物炭材料应用于超级电容器的研究进展

摘要:生物炭具有来源广泛、价格低廉、导电性优异、形貌易调控和物理化学性能稳定等优点,被广泛应用于超级电容器领域中。通过调控炭材料的多孔结构与形貌结构、杂原子掺杂、复合高电容量材料以及材料尺度纳米化等,可不断获得超级电容器综合性能优异的生物炭材料。文章首先阐述超级电容器的储能机理及分类,再总结了不同生物质结构、元素特征和各种生物炭表征技术。在此基础上,从炭材料形貌、孔结构、石墨程度、表面官能团、元素掺杂和材料复合角度总结了生物炭材料超级电容器储能性能提升的优化手段。随后,详细介绍了0D、1D、2D、3D 纳米生物炭材料在超级电容器方面的研究进展。为制备高性能超级电容器生物炭电极材料提供了有效的研究参考方向。
新能源 2024年10月14日
纤维电池: 现状、机遇与挑战

纤维电池: 现状、机遇与挑战

摘要：可穿戴电子器件的快速发展使得对柔性供能器件的需求日益增长. 纤维形态有望赋予电池卓越的柔韧性、小体积和高延展性, 因此纤维电池被视为下一代可穿戴电子器件的理想能量来源之一. 然而, 纤维的高长径比特性对纤维电池的电化学性能和力学稳定性提出了严峻挑战. 以往的研究侧重于纤维电池的制备与设计, 未从纤维结构本身特性出发进行分析. 本文旨在填补这一空白, 从纤维的本征特性出发, 分析纤维结构为电池带来的机遇与挑战, 由此阐述纤维电池的优缺点及其独特价值, 为设计下一代纤维电池提供思路. 本文首先回顾纤维电池的发展历程, 介绍其基本构造, 阐述其在可穿戴和植入式电子器件中的重要地位; 随后, 探讨纤维形态如何影响纤维电池的电化学性能, 分析可能存在的性能瓶颈和优化策略; 接着, 在力学性能方面, 阐述纤维电池复杂的应用场景对其静态柔性和动态稳定性的要求以及面临的挑战; 最后, 分析和讨论纤维电池在应用场景中的独特优势, 并展望未来研究方向和发展趋势.
新能源 2025年12月23日
可逆固体氧化物电池电极材料的研究进展

可逆固体氧化物电池电极材料的研究进展

摘要：可逆固体氧化物电池电极材料在应对能源挑战和降低环境污染方面具有重要作用。文章介绍了固体氧化物燃料电池和电解电池的工作原理及它们结合成可逆固体氧化物电池的优点。着重讨论了电极材料选择对电池性能的重大影响，并深入分析了钙钛矿氧化物材料在氧电极氧还原/氧析出反应动力学提升方面的作用。此外，探讨了采用掺杂、离子缺陷引入、合成方法改进以及机器学习等策略来优化电极性能。同时，指出了燃料电极在不同运行模式下面临的挑战，如结构劣化和碳沉积等，为高效、稳定的可逆固体氧化物电池发展提供了新视角和方法。
新能源 2024年10月15日
盐湖原卤提锂研究进展

盐湖原卤提锂研究进展

摘要：近年来随着新能源汽车和储能电池的迅速发展，锂产品的消耗量日益增大，锂资源的开发与利用受到了高度的关注。目前已工业化提锂方法生产周期长、锂综合回收率低，盐湖提锂产量增长缓慢，难以满足我国新能源产业发展需求。从低锂原卤中直接提锂，可实现低品位锂资源高效利用，对于提高我国战略锂资源的供应具有重要意义。本文根据我国卤水资源特点，概述了可适用于低锂浓度、高镁锂比原卤提锂的吸附法、膜分离法、萃取法以及其他方法，分析了不同技术方法的提锂特点及效果，展望了低锂浓度、高镁锂比原卤提锂技术发展趋势。
新能源 2025年04月17日
膜法盐湖提锂技术研发进展

膜法盐湖提锂技术研发进展

摘要：膜分离技术已成为中国主流盐湖提锂技术。以2023年发表在国际顶级期刊上的研究成果为基础，从膜改性、工艺参数优化和膜法组合工艺3个方面盘点了膜法盐湖提锂领域的研究进展。分析表明，膜改性研究主要围绕增强膜正电性以及渗透性展开，以克服trade-off效应为重要目标；工艺参数的优化有利于发挥高性能膜的分离潜力，亟待进一步深入研究；多级膜法耦合工艺能够实现超高纯度的Li+富集，是膜法盐湖提锂走向工业应用的重要途径。
新能源 2025年07月17日
固态锂离子电池电解质材料应用性能的研究进展

固态锂离子电池电解质材料应用性能的研究进展

摘要：随着新能源汽车和５Ｇ通信技术的快速发展，对锂离子电池作为动力源的综合性能提出了更高的要求。在众多锂离子电池技术的研发中，固态锂离子电池因其卓越的能量密度和安全性而受到广泛关注。固态电解质是锂离子电池的关键组成部分，其性能直接影响着电池的整体性能，设计和制造具有优良性能的固态电解质是推动锂离子电池实际应用的关键。本文分别对无机固态电解质、聚合物固态电解质和复合固态电解质中Ｌｉ＋传输机制进行了介绍，结合近年发表的文献，全面综述了研究人员利用离子掺杂和引入新的制备技术等方法对固态电解质性能进行改善的研究进展，总结了不同类型固态电解质在国内外各企业中的应用情况，最后对固态电解质存在的挑战和未来的发展趋势进行了展望。本文旨在为开发综合性能优异的新型固态电解质材料提供参考，促进固态电解质的产业化快速发展。
新能源 2026年02月06日