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固态储氢合金的技术发展现状

固态储氢合金的技术发展现状

摘要： 固态储氢合金因其高体积储氢密度、低压操作的本质安全特性，成为氢能储运体系中的重要组成部分。本文深入探讨了储氢合金的储氢机理，针对AB5、AB2、AB、A2B、Ti-V 基固溶体以及轻质金属等多种类型储氢合金，总结了其储氢特性及储氢容量，并系统分析了包括元素添加或替代、非化学计量比设计、表面处理、制备工艺优化等性能优化策略。这些策略通过调整合金的电子结构、相组成与界面特性，有效改善了其活化性能、循环稳定性与抗毒化能力。此外，进一步分析了储氢合金在全球的产业化进程及多场景应用案例，基于市场趋势揭示了其在动力电池系统、车载/轨道备用电源等领域的商业潜力。随着氢燃料电池汽车的推广和可再生能源储能需求的增长，高容量、低成本储氢合金的市场空间将进一步扩大，特别是在对重量和空间较为敏感的移动式应用场景中，固态储氢的高体积密度优势将更加凸显。然而，目前固态储氢仍面临三大挑战：储氢机理尚未系统解析、吸放氢动力学滞后于商业应用要求以及规模化制备成本较高。针对以上问题，通过解析非金属杂质效应、构建多尺度计算平台及完善行业生态体系等核心手段，固态储氢技术将成为支撑氢能规模化落地的关键。
新能源 2026年10月19日
人工智能在锂离子电池研究中的应用

人工智能在锂离子电池研究中的应用

摘要：【目的】为了开发高性能锂离子电池，针对人工智能技术在锂离子电池研究中的应用成果开展综述分析，有助于推动锂离子电池技术的创新与发展。【研究现状】综述人工智能技术在锂离子电池领域中的应用研究，概括机器学习算法使用模型及其对锂离子电池性能、寿命提升作用；总结人工智能技术在锂离子电池材料性质预测和开发、状态预测、制造工艺、监测和运行管理等方面的应用。【结论与展望】提出人工智能显著提升锂离子电池生产制造质量和效率，缩短锂离子电池研发周期，但是在数据、模型、计算资源和实际应用等方面存在不足；认为未来的研究方向应聚焦于数据高质量获取、共享和标准化，模型可解释性和通用性提升，与其他技术融合强化，新型电池体系中的推广应用，跨学科合作发展。
新能源 2026年10月19日
非石墨类锂离子电池负极材料预锂化进展

非石墨类锂离子电池负极材料预锂化进展

摘要：随着锂离子电池接近传统插层负极材料允许的能量密度上限，碳系负极材料已无法满足当前电动汽车及低空经济的需求，合金型和转换型的非石墨类负极材料凭借更高理论比容量、合适电压平台的优势，逐步引起广泛的关注与研究。然而，合金型和转换型负极材料在脱嵌锂过程中易产生较大的活性锂损失，导致库伦效率的降低以及容量的快速衰减，解决上述问题的有效手段则是对负极材料进行预锂化，现有综述大多对硅基合金型负极材料预锂化进展进行了报道，关于过渡金属氧化物转换型负极材料预锂化进展的介绍鲜有涉及。本文分别从物理预锂化、电化学预锂化和化学预锂化3 个方面，综述了近年来包括转换型负极材料在内的非石墨类锂离子电池负极材料预锂化研究进展，并对未来的预锂化技术发展趋势进行了展望。
新能源 2026年10月17日
PEMWE用多孔传输层: 设计、制备与性能优化

PEMWE用多孔传输层: 设计、制备与性能优化

摘要: 质子交换膜电解水(PEMWE)因其高电解效率、快速动态响应和高纯度氢气产出, 被认为是最具潜力的可再生能源制氢技术之一。然而, PEMWE 的商业化推广仍受限于高成本和关键材料性能优化需求。其中, 多孔传输层(PTL)作为电解槽的核心组件, 其结构优化对提升电解槽效率和耐久性至关重要。系统综述了PTL 的设计、制备与性能优化策略, 旨在为高性能PTL 的开发提供理论支持与技术参考。描述了PTL 的主要制造工艺, 并对比了钛粉末烧结PTL、钛纤维烧结PTL 以及复合结构PTL 的特性。探讨了PTL 的结构参数(孔隙率、孔径分布、厚度)对导电性、流体渗透性及气泡传输的影响机制。进一步分析了多孔传输层/ 催化剂层(PTL/ CL)界面优化的必要性, 微孔层的引入是优化PTL/ CL 界面的重要途径, 可以提升三相界面接触面积, 从而提高催化剂利用率。最后, 总结并展望了未来研究方向, 包括PTL 涂层工艺的优化及降本, 开发梯度微孔结构及复合结构等, 以期为PEMWE 技术的高效化与低成本化提供重要理论支撑。
新能源 2026年10月17日
基于自组装单分子层挤出工艺的钙钛矿太阳能电池的研究进展

基于自组装单分子层挤出工艺的钙钛矿太阳能电池的研究进展

摘要: 当前, 钙钛矿太阳能电池正逐步实现产业化, 但器件本身界面缺陷的存在、层间的能级错配、钙钛矿薄膜质量不佳等因素都会影响其最终效率和长期稳定性, 仍有相当的优化空间。制备工艺的优化关乎产品的使用效果与制造成本, 自组装单分子层修饰界面的应用有助于解决上述问题。自组装单分子层挤出工艺是当前钙钛矿太阳能电池空穴传输层研究领域的前沿技术, 核心是利用分子设计与结晶动力学调控, 使功能分子在钙钛矿成膜过程中自发迁移并组装于界面, 同步实现缺陷钝化与能级匹配, 简化工艺流程, 显著提升器件效率与稳定性, 为钙钛矿太阳能电池的研究与产业化发展提供了重要技术路径。当前最优器件可实现26. 83%光电转换效率, 可在最大功率点稳定运行超2500 h。但该种器件仍面临大面积制备均匀性不足、长期稳定性有待提升、成本较高及表征技术不完善等核心挑战。简要介绍了自组装单分子层挤出工艺发展历程并对其未来优化策略和应用进行了展望。
新能源 2026年10月15日
化学气相沉积在钙钛矿太阳能电池中的研究进展与产业化挑战

化学气相沉积在钙钛矿太阳能电池中的研究进展与产业化挑战

摘要：钙钛矿太阳能电池正加速迈向商业化, 但其工业化制造路径仍存在不确定性。化学气相沉积(CVD)技术凭借其成熟的工业化基础、优异的组分控制能力及低成本等优点, 在钙钛矿薄膜制备方面展现出巨大的产业化潜力。基于此, 首先介绍该领域内CVD 工艺路线及其相关设备的发展现状; 在此基础上, 分析以气-固反应为主导的钙钛矿薄膜生长机理研究, 论述前驱体扩散与气-固反应的协同作用。随后, 从反应参数优化、衬底筛选及前驱体设计3 方面系统总结薄膜质量优化策略,并讨论后处理在缺陷钝化中的作用。同时, 结合钙钛矿-硅叠层电池的应用进展, 从产业化应用视角讨论CVD 技术在促进钙钛矿薄膜产业化中的潜力。最后, 分析了该技术从实验室过渡到工业化生产面临的关键挑战, 并对其产业化前景进行了展望。
新能源 2026年10月13日
原位聚合在钙钛矿太阳能电池中的研究进展

原位聚合在钙钛矿太阳能电池中的研究进展

摘要：目前, 钙钛矿太阳能电池光电转换效率已突破27%, 但稳定性不足仍是阻碍其商业化的核心瓶颈。采用小分子钝化界面/ 体相缺陷是目前广泛使用的有效改进策略。然而, 小分子与钙钛矿之间的相互作用有限, 在极性溶剂冲洗、长期热或光照下易发生脱附、迁移或降解, 不仅导致钝化作用衰减, 甚至可能沦为离子迁移的“助剂”。相比之下, 将小分子以共价键连接, 构筑长链缠结的聚合物结构, 可有效提升其热稳定性与抗迁移能力, 但固有的溶解性较差的问题限制了聚合物在钙钛矿体系中的直接应用。为兼顾小分子的可加工性与聚合物的本征稳定性, 原位聚合策略应运而生: 将具有聚合活性的单体分散于钙钛矿层或界面层中, 在成膜过程中借助热、光或催化剂引发聚合, 原位构建共价交联的网络结构。原位聚合策略在提升器件稳定性的同时, 也维持了器件的高效率, 最高获得了26. 83%的效率。系统梳理了近年来基于不同反应类型的原位聚合在钙钛矿太阳能电池中的应用进展, 阐述了该反应在体相钝化、界面修饰及应力调控等方面的多重作用, 并分析了当前面临的关键问题, 旨在为高效稳定钙钛矿太阳能电池的理性设计提供参考。
新能源 2026年10月09日
工艺与材料协同：大面积钙钛矿光伏器件的挑战与对策

工艺与材料协同：大面积钙钛矿光伏器件的挑战与对策

摘要：钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的光电转换效率、低廉的制备成本以及可溶液加工特性, 已成为下一代光伏技术的重要候选体系。近年来, 实验室尺度小面积PSCs 的光电转换效率已由3. 8%迅速攀升至27. 3%, 展现出巨大的应用前景。然而, 在从实验室小面积器件向产业化大面积模块的过渡过程中, 仍面临薄膜均匀性下降、缺陷密度升高、界面复合加剧以及器件长期稳定性衰减等一系列核心瓶颈。单纯依靠沉积工艺的优化已难以满足高性能大面积器件的制备需求, 关键在于开发新型功能材料, 以期从分子层面调控结晶动力学、钝化缺陷态、优化能级匹配结构, 并有效抑制离子迁移行为。首先, 系统剖析了大面积制备过程中的主要科学挑战, 并简要介绍了刮涂、狭缝涂布、喷墨打印及气相沉积等大面积制备技术的工艺特点与适用性; 随后, 重点阐述了功能添加剂、界面钝化分子以及新型电荷传输层材料在构筑高质量大面积钙钛矿薄膜中的关键作用, 系统讨论了组分调控工程、界面工程与传输层优化策略在协同提升器件性能与稳定性方面的研究进展; 最后, 结合产业化发展需求, 展望了未来高效稳定、环境友好的功能材料体系的设计思路与发展方向, 以期为推动PSCs 的商业化应用提供理论依据与技术参考。
新能源 2026年10月08日
钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定性

钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定性

摘要：近年来, 钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其能够突破单结光伏器件效率极限而成为光伏领域的研究热点。然而, 相较于迅速提升的光电转换效率, 器件稳定性不足问题仍是限制其规模化应用的关键因素。围绕钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定性不足的问题, 对近年来相关研究进展进行了系统综述。首先分析了影响叠层器件稳定性的主要因素, 包括钙钛矿材料的热稳定性、界面缺陷与非辐射复合、离子迁移行为以及光照、温度和湿度等外界环境因素。随后重点总结了当前提升器件稳定性的主要策略, 如采用组分工程调控钙钛矿晶体结构、界面钝化与界面工程优化、电荷传输层稳定性提升以及采用器件封装技术等。同时, 对不同稳定性测试条件与评价标准进行了归纳比较, 以揭示器件性能衰减的主要机理。综合现有研究结果可以看出, 通过合理的材料设计与界面调控能够有效抑制缺陷态和离子迁移, 从而显著提升叠层器件的运行稳定性。最后, 对钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定性研究中仍面临的挑战进行了讨论, 并对未来的发展方向进行了展望, 以期为实现高效率、长寿命叠层光伏器件的进一步发展提供参考。
新能源 2026年10月08日
可印刷介观钙钛矿太阳能电池研究进展

可印刷介观钙钛矿太阳能电池研究进展

摘要：金属卤化物钙钛矿材料因其高吸收系数、长载流子扩散长度以及低成本溶液加工特性, 在光伏领域展现出巨大应用潜力, 推动了钙钛矿太阳能电池在过去10 余年中的快速发展。其中, 采用TiO2/ZrO2/碳三层介孔支架结构的可印刷介观钙钛矿太阳能电池由于无需空穴传输材料和贵金属电极, 并可通过丝网印刷实现全湿法制备, 展现出优异的稳定性和规模化制造潜力。近年来, 通过多阳离子组分工程、界面缺陷钝化以及电子注入调控等策略, 可印刷介观钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已突破23%, 并在高温及长期运行条件下表现出优异的稳定性。系统综述了可印刷介观钙钛矿太阳能电池的研究进展,重点介绍其典型三层介孔结构及无空穴传输材料器件的电荷传输机制, 阐述钙钛矿在多孔网络中的渗透填充与受限结晶行为, 并总结半导体氧化物支架、碳对电极及钙钛矿吸光层等关键材料的优化策略及其对器件性能的影响机制。最后, 针对钙钛矿填充均匀性不足、界面电荷易复合以及大面积印刷一致性不足等关键问题进行讨论, 并展望通过界面工程、晶界精准钝化及规模化印刷工艺优化等途径进一步提升器件效率与稳定性的研究方向。
新能源 2026年09月30日