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硼氢化钠水解制氢及其催化剂

硼氢化钠水解制氢及其催化剂

摘要: 在能源危机和环境污染的双重压力下，发展氢能等绿色可再生能源已成为满足未来全球能源需求的优先选择。安全、高效的储氢技术是氢能应用的主要瓶颈之一。硼氢化钠( NaBH4) 的理论储氢密度高、生产成本较低，是一种颇具应用前景的固态储氢材料。利用NaBH4水解反应而发展起来的可控制/储氢技术具有典型的“制—储—运”一体化特征，为突破目前传统制/储氢技术难题提供了解决方案，在车载、便携式氢源系统等领域展现出良好的应用前景。然而，NaBH4催化水解制氢存在水解动力学性能差、催化剂成本高、水解产物再生困难等问题。介绍了NaBH4的理化性质及水解制氢的机理，综述了NaBH4水解制氢催化剂、副产物再生回收的研究现状及其水解制氢装置的研制进展，展望了NaBH4水解制氢的发展方向。
新能源 2026年06月04日
碱性电解水制氢非贵金属氧化物阳极研究进展

碱性电解水制氢非贵金属氧化物阳极研究进展

摘要: 碱性电解水制氢是当前最清洁、高效的氢气制取技术之一，其电解过程包含析氢反应和析氧反应。其中，析氧反应为四电子参与过程，动力学缓慢、能量转换效率低，是电解水制氢技术的瓶颈环节，常需要电催化剂提高反应效率。非贵金属氧化物来源丰富、价格低廉、催化活性高，可用于驱动和催化电解水析氧反应，已受到广泛关注。按一元金属氧化物、多元金属氧化物、高熵氧化物分类，总结了非贵金属氧化物电解水阳极材料的研究现状; 概述了电解水阳极材料催化性能的优化策略; 讨论了非贵金属氧化物电解水阳极材料制备方法的原理和特点，并对非贵金属氧化物电解水阳极材料发展提出了建议与展望。
新能源 2026年05月26日
机器学习原子间势分子动力学模拟在电化学储能材料研究中的应用进展

机器学习原子间势分子动力学模拟在电化学储能材料研究中的应用进展

摘要: 电化学储能材料研究领域对分子模拟有着切实的需求, 而经典分子动力学和从头算分子动力学模拟因无法兼顾精度和效率的问题限制了分子模拟的广泛应用。近年来, 基于机器学习方法构建原子间势模型得到了快速的发展, 机器学习原子间势分子动力学模拟可以兼顾经典分子动力学模拟的计算效率和从头算分子动力学模拟的准确性。为了更好地呈现机器学习原子间势分子动力学模拟技术在电化学储能材料研究领域的应用进展和前景, 重点介绍了其在固体电解质、电解液、电极/电解质(液)界面等研究领域的应用, 并总结了材料领域机器学习原子间势及其分子动力学模拟所存在的挑战和机遇。
新能源 2026年05月25日
数据与模型驱动的钙钛矿材料智能计算框架

数据与模型驱动的钙钛矿材料智能计算框架

摘要: 钙钛矿材料因其复杂的化学成分、多样的晶体结构和丰富的物理特性, 成为现代材料科学研究热点之一。结合模型驱动方法和数据驱动方法, 构建特征工程融合主动学习的材料智能计算框架, 提高模型精度和系统性能。通过数据布局和动态调度协同优化, 提出针对材料特征的确定独立筛选和稀疏算子(SISSO)并行计算方法, 缓解SISSO 算法在建立特征工程模型时面临的精度较低与计算成本较高的问题, 降低数据质量对模型的影响。构建面向材料数据的主动学习方法, 以处理材料数据标记的复杂性, 剔除噪声数据。
新能源 2026年05月21日
可充电镁硫二次电池研究进展

可充电镁硫二次电池研究进展

摘要：新兴的储能技术必须满足低成本、合理安全、自然资源丰富、能量密度高的要求。可充电镁硫（Mg-S）电池具有高能量密度、高安全性、成本低等优点。然而受自放电、快速容量损失、镁负极钝化和硫正极利用率低等问题的限制，其性能受到限制。本文综述近年来镁硫电池研究进展，重点介绍非亲核电解质、正极和负极的研究进展，总结能够促进可逆沉积和溶解镁离子的电解质，同时保持与硫正极和其他电池组件的兼容性。此外结合研究趋势对镁硫电池当前面临的挑战，即硫化物的溶解、扩散和Mg-S 电池反应动力学缓慢等问题进行探讨以及结合未来的前景给出建议，如对MOFs 掺杂不同元素、探究电池的反应机理等。
新能源 2026年05月20日
锂金属电池用石墨烯涂层改性隔膜

锂金属电池用石墨烯涂层改性隔膜

摘要：通过隔膜修饰层改性隔膜是一种比较常用的抑制锂枝晶生长，提高电池安全性的手段。本文以金属锂为负极，LiFePO4为正极，石墨烯涂层改性聚丙烯为隔膜，组装成锂电池，通过循环测试、倍率性能测试、电化学阻抗测试以及循环前后锂负极的形貌表征，探究隔膜上石墨烯涂层分别面向电池正极和面向电池负极对电池性能的影响。循环性能测试结果表明，石墨烯涂层面向负极侧的电池在0.2 C的倍率下，首次放电比容量可以达到168 mAh/g，循环500 次后，放电比容量仍然可以达到154 mAh/g，容量保持率达到91.67%。电化学阻抗分析发现，石墨烯涂层面向负极侧的电池具有更低的界面电阻和更好的反应动力学，且循环后的锂负极表面均匀平整，未见明显的锂聚集。石墨烯涂层面向负极的锂电池具有更好的循环性能和更高的安全性。
新能源 2026年05月18日
高安全锂离子电池用耐高温隔膜的研究进展

高安全锂离子电池用耐高温隔膜的研究进展

摘要：锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命等优势在二次电池市场占据绝对领先地位。然而，电池热失控频繁引起火灾事故，因此电池安全研究具有重要性和紧迫性。隔膜作为锂离子电池的关键组件之一，对电池的安全运行起到至关重要的作用。开发具有高力学强度、低热收缩率和良好自熄性等优异性能的耐高温隔膜能够显著提升电池在高温环境下的安全性。本文系统性地综述了锂离子电池用耐高温隔膜的研究新进展，包括对商用聚烯烃隔膜的改性研究以及对三种常见耐高温隔膜材料（聚丙烯腈、聚偏氟乙烯和芳纶纤维）的结构与性能研究，并对隔膜的特性参数如厚度、孔隙率、离子电导率、热收缩率等进行了归纳总结。最后，对耐高温隔膜研究领域未来的发展方向与机遇进行了展望。
新能源 2026年05月15日
高能量密度无负极锂金属电池研究进展

高能量密度无负极锂金属电池研究进展

摘要：随着便携式电子设备和电动汽车的发展，传统锂离子电池能量密度接近理论极限，对于具有高能量密度的锂金属电池研究再度受到关注。然而，锂的高反应活性导致使用过量锂时安全风险增加且能量密度降低，无负极锂金属电池（anode-free lithium metal batteries，AF-LMBs）应运而生，其具有高能量密度和最低氧化还原电位，但循环寿命差，活性材料有限且界面反应复杂。提高AF-LMBs 的循环稳定性是实现高能量密度储能系统应用的关键。本文综述了AF-LMBs的发展历程，并从锂枝晶、电解液稳定性、固体电解质界面（solid electrolyte interface，SEI）和集流体四方面深入分析了AF-LMBs 目前面临的挑战，这些因素共同影响AF-LMBs 的循环稳定性、安全性以及能量密度。最后指出未来研究方向应集中在电解液配方优化、人工SEI 层设计以及集流体材料与结构改进，同时关注电池体积能量密度，以满足实际应用中对紧凑高效储能系统的需求，从而推动AF-LMBs 的商业化进程。
新能源 2026年05月11日
极端条件下锂离子电池失效机制研究进展

极端条件下锂离子电池失效机制研究进展

摘要：随着现代科技的迅猛发展，对能在极端环境下稳定工作的能源存储系统的需求日益增长，特别是在无人机、电动汽车、深海探测等前沿领域。锂离子电池因其高能量密度、长寿命、无记忆效应等特性，成为满足这些极端环境下能源需求的理想选择。但是，极端的温度、冲击、压力等恶劣条件对电池的性能和安全性提出了严峻挑战。本文综述了近年来关于锂离子电池在不同极端环境下的失效行为及失效机制，重点从电池内部材料结构的变化、锂离子传输以及电化学反应等方面出发，探讨了锂离子电池在各种极端条件下的内部材料失效机理。最后，文章总结了目前锂离子电池应对极端环境的主要改善措施。希望这些研究能够给未来设计更加耐用、高效的锂离子电池提供指导，促进锂离子电池在更广泛领域的发展。
新能源 2026年05月09日
快充型钠离子电池非水电解液研究进展

快充型钠离子电池非水电解液研究进展

摘要：钠离子电池由于钠元素储量丰富、成本低廉以及与锂离子电池相似的工作原理而备受瞩目，在规模化储能领域展现出巨大的应用潜力。开发具有快速充放电能力的钠离子电池，可有力支撑规模储能的调频应用。电解液作为钠离子电池的关键组分在电极/电解液界面反应中扮演着重要角色，成为决定钠离子电池快充特性的关键因素。本文首先分析了钠离子电池中快充型电解液所面临的机遇和挑战。其次，从电解液的传输特性和电化学稳定性两方面着手，探讨了钠离子电池快充性能和电解液性质之间的密切关系。最后，基于不同溶剂体系，总结了快充型电解液的发展现状，提出一般性的设计策略。通过本文的综合分析，将为快速充放电能力的钠离子电池的研发提供有益的指导和启示。
新能源 2026年05月08日