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【前言】 新能源儲能領域在最近20 年得到了快速的發展，從大的發電站儲能，新能源電動車，到相對較小的便攜式電子設備，和醫用小心電子設備都具有廣泛的應用。自從1991年鋰電池第一次被商業化成功后，它就開啟了主導儲能市場之路。由于龐大和快速擴大的市場以及它本身的一些缺陷，鋰電池的進一步發展也遇到一些障礙。目前，國際鋰電池專家正在努力去突破這些缺陷和障礙。但是，為了補充或者部分替代鋰離子電池市場，挖掘和發展新型儲能設備也是很重要的一個發展方向，從而更好地去完整現在的儲能領域。那么，從目前的研發領域來看，哪些先進的技術是更有潛力呢？ 1. 鋰電池的發展和挑戰 2019年，諾貝爾化學獎頒給了三個在鋰電池領域的科學家，John B. Goodenough，Stanley M. Whittingham，Akira Yoshino，以表彰他們對鋰離子電池的發展和應用所做的貢獻。諾貝爾化學委員會，給出的評語是：他們創造了一個可重放的世界......閱讀全文
當眾多人聚焦鋰離子電池的時候，他把目光轉向了“冷門”的鈉離子電池，這“一眼”就是10年，也是這“一眼”打開了鈉離子電池產業化的大門。此時的胡勇勝，不僅是中國科學院物理研究所研究員，還是中科海鈉的創始人。 不久前，中科海鈉生產的全球首款具備自主知識產權的鈉離子電池實現量產，
在電池這個龐大的家族中，相比人們熟知的鋰離子電池、鉛酸電池，鎳鎘電池、鈉離子電池等因儲能容量受限、循環次數較少因素未能成為市場的“寵兒”。 不過，近日中國科學院物理所研究員胡勇勝帶領團隊給鈉離子電池的市場帶來了一針“強心劑”。他的團隊成功利用無煙煤制作出鈉離子電池負極，為其進一步市場化應用提供
近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所設計出一種新型的水系鋰鈉混合離子電池，給鈉離子電池家族增添了一支新軍。該研究成果在線發表于英國《科學報告》。 與傳統鋰離子電池“搖椅式”的工作原理不同，該類電池在充放電過程中，鋰離子和鈉離子分別僅在電池的一極與電解液之間移動。得益于這種獨特的工作原理
隨著可充電（二次）電池在能源領域的廣泛應用，具有更高能量密度、更大功率密度的可充電電池體系成為研究人員追逐的研究熱點。近年來，隨著二次電池鋰離子電池、鉀離子電池、鎂離子電池以及鋁離子電池等的發展，開發匹配以上二次電池高性能的電極材料成為能否實現新型高性能儲能與能量轉換等目標的關鍵。 近年來，中
近日，中國科學院深圳先進技術研究院功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團隊聯合清華-伯克利深圳學院、中科院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心研究員成會明研發出一種高性能的鈣離子電池。他們通過對電池結構的創新，使鈣離子電池具有全新的電化學反應機理，并實現了室溫下穩定的充放電反應。相關研究結果以
值中國科學院物理研究所九十華誕來臨之際，首輛鈉離子電池低速電動車在物理所園區內示范演示。該輛電動車是由依托物理所鈉離子電池技術成立的中科海鈉科技有限責任公司推出。 低速電動車又被譽為“國民車”，在我國三四線城市、農村及發展中國家有著廣闊的市場需求。201
鈉離子電池因其原材料儲量豐富，價格低廉，近些年受到了越來越多研究人員的關注。在諸多鈉離子正極材料體系中，層狀氧化物因其易合成、綜合性能較好等特點，是目前最具應用潛力的體系。然而由于鈉離子質量較大，鈉離子電池層狀氧化物正極材料的能量密度與鋰離子電池層狀正極材料有一定差距，進一步提升鈉離子電池材料的
大規模儲能技術作為可再生能源利用和智能電網的核心關鍵技術之一，目前還處于發展初期。與其它儲能技術相比，室溫鈉離子電池具有資源豐富、成本低、能量轉換效率高、循環壽命長、維護費用低等諸多優勢。尋找成本低廉且性能優異的鈉離子電池電極材料是實現鈉離子儲能電池實際應用的關鍵之一。目前關于鈉離子電池層狀正極
近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其團隊成員蘭元其、姚文嬌、何小龍等人在化學期刊《德國應用化學》上發表混合聚陰離子正極材料綜述，全面評述了高效低成本混合聚陰離子正極材料的最新進展和發展策略(Mixed polyanionic compounds as po
近年來，可再生能源在世界范圍內得到迅速發展，而大規模儲能技術是解決可再生能源并網發電的關鍵核心技術。傳統的以有機溶劑為電解液的鋰離子電池盡管在能量密度上具有優勢，但也存在安全性較低和成本較高的問題。與之相比，水系離子電池具有價格廉價、無環境污染且安全性高等優點，在電網級別的大規模儲能體系中具有潛
近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團隊成功研發出一種新型高性能、低成本的鉀型雙離子電池技術，有望代替現有傳統鋰離子電池技術并實現產業化。相關研究成果“一種新型鉀基離子電池”）已在線發表于國際材料頂尖期刊Advanced Materials上。 鋰
人類的生產、生活活動中較多的能量以廢熱形式排放至環境中，其中，在室溫附近存在大量溫差在幾十甚至幾度以內的低品位熱能。對此類熱能進行回收再利用可有效提高能源的綜合使用效率，有望廣泛應用于通訊電子、醫療健康等領域，成為改變人類未來生活的關鍵性技術之一。熱電技術、熱離子電容器和熱電池是三種典型的低品位
電化學儲能技術是解決電動汽車與可再生能源并網發電的關鍵。以有機溶劑為電解液的鋰離子電池在能量密度上具有優勢，但存在安全隱患和鋰資源有限的問題。與之相比，水系非鋰離子（如鈉離子、鉀離子、鋅離子、鎂離子等）電池具有高安全和低成本等優點，在儲能領域中具有重要應用前景。自2013年以來，中國科學院寧波材
近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心清潔能源重點實驗室E01組博士生蔣禮威在研究員胡勇勝和副研究員陸雅翔的指導下，成功構建了一款水系鉀離子全電池，提出利用Fe部分取代Mn的富錳鉀基普魯士藍KxFeyMn1-y[Fe(CN)6]w·zH2O為正極、有機染料苝艷紫紅29 （PTCD
中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組研究發現，通過對石墨炔碳材料進行分子設計控制炔鍵的數目，增加更多的儲鈉位點和傳輸通道，進而制備出具有更好電化學表現的儲鈉材料，其優異的比容量和超長的循環穩定性表明石墨炔類碳材料在儲能方面具有巨大的應用潛力。 由于鈉元素在全球含量豐富且廉
近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團隊通過設計思路創新，成功研發出一種具有多離子設計策略的高性能鈉離子全電池。相關研究成果A Multi-Ion Strategy towards Rechargeable Sodium-Ion Full Batter
近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳（第一單位通訊）聯合香港城市大學教授李振聲（共同通訊）成功研發出了一種基于陰離子雜化策略新型電池。相關研究成果《一種基于陰離子雜化策略的具有快速擴散動力學的三離子電池，顯著提高電池倍率和循環性能》（Hybridizing A
私人、公共和商業運輸（汽車、公交車、卡車）等電動汽車對電池需求不斷增加，因而人們開始研發鋁離子電池以滿足需求。而電動汽車需要大量的電力才能正常運行，因而對電池產生了高要求，導致電池必須能夠進行快速、劇烈的電化學反應，以驅動外部電力（如電機、電子設備等）。但是此類反應反過來會對電池造成很大的機械壓
近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團隊成功研發出了一種新型高性能、低成本的鈉型雙離子電池，有望代替現有鋰離子技術并實現產業化。相關研究成果A Novel Tin-Graphite Dual-Ion Battery Based on Sodium-Io
記者今日從中科院寧波材料所獲悉，該所科研人員在水系離子電池研究中獲重要進展，首次提出用鋰鈉混合離子電解質這一全新理念構建新型水系離子電池，相關研究成果發表于《科學報告》。 傳統的以有機溶劑為電解液的鋰離子電池能量密度高，但存在安全性低和成本高的問題。與之相比，水系離子電池具有價格廉價、無環
傳統的電化學儲能器件構型主要是通過將隔膜夾在兩個電極之間并注入電解液來構造的，即隔膜位于兩個電極之間，但三者之間是處于相互分離的狀態。當器件處于彎曲狀態時，上述三種構件由于不同的曲率半徑而在它們之間易產生相對位移或脫離，進而導致接觸電阻激增、電/離子傳輸阻滯，使電化學性能惡化。所以，傳統構件分離
近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團隊成功研發出了一種基于改性凝膠聚合物電解質的高效柔性雙離子電池。相關研究成果A Flexible Dual-Ion Battery Based on PVDF-HFP-Modified Gel Polymer El
環境污染問題日益突出，風能、太陽能等清潔能源的利用越來越受到人們的關注，但是這些能源是間隙性的，限制了其發展和廣泛應用，大規模儲能技術是解決可再生能源高效利用瓶頸的關鍵技術。鋰離子電池是一種非常重要的儲能技術，廣泛應用于便攜電子設備和新能源汽車上，隨著電動汽車、智能電網時代的到來，鋰離子電池大規
近期，中國科學院物理研究所在鈉離子電池碳基負極材料研究上取得了突破。科學家采用成本低廉的無煙煤作為前驅體，通過簡單的粉碎和一步碳化得到了一種具有優異儲鈉性能的碳負極材料。 與鋰相比，鈉儲量豐富、分布廣泛、成本低廉，并且與鋰具有相似的理化性質，因而鈉離子電池的研究再一次受到科研界和工業界的廣泛關
目前，化學蓄電池因其轉換效率高和可靈活運用的特點，已成為規模儲能的主流技術之一。但現有電池都難于滿足規模儲能的應用要求，如當前大規模應用的鉛酸電池壽命短、功率性能差且會污染環境，全釩液流電池成本過高。原則上，適合于規模儲能應用的電池須具有低成本、環境友好、安全可靠的特點，同時兼顧高能量高功率的特
近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心清潔能源重點實驗室E01組博士生蔣禮威在胡勇勝研究員和陸雅翔副研究員的指導下，成功構建了一款水系鉀離子全電池，提出了利用Fe部分取代Mn的富錳鉀基普魯士藍KxFeyMn1-y[Fe(CN)6]w·zH2O為正極、有機染料苝艷紫紅29 （PTC
近日，中國科學院大連化學物理研究所儲能技術研究部研究員李先鋒、張華民、副研究員鄭瓊帶領的研究團隊，在鈉離子電池聚陰離子型正極材料研究方面取得新進展，研究成果在線發表于《美國化學會能源快報》（ACS Energy Letters）上。 鈉離子電池具有資源豐富、低成本、高性價比等優點，在電動自行車
據《印度教徒報》2019年8月10日消息，印度理工學院(IIT)馬德拉斯的研究人員首次以低碳鋼為陽極制造出一種可充電的鐵離子電池，可儲存電量及性價比都較高。相關研究結果8月2日發表在《化學通訊》雜志上。 由該院物理系桑德拉（Ramaprabhu Sundara）教授領導的研究小組制造的鐵離子電
科技日報北京2月14日電 （記者華凌）受傳統鈉離子電池啟發，美國伊利諾伊大學研究人員研制出類似電池的海水淡化裝置，以最小的能量實現大約80%的淡化率，未來或可實現質高價廉的海水淡化新技術。該成果報告刊登在《電化學學會志》上。 海水淡化技術可滿足不斷增加的淡水需求。但海水淡化的技術障礙和所需的大
近日，中國科學技術大學化學與材料科學學院教授余彥課題組通過構筑氮摻雜微孔碳負載無定型紅磷，利用其電子及離子導電性和結構穩定性三者增強協同效應，實現了磷基負極材料在鈉離子電池中的長循環性能及高倍率性能的突破，相關工作以Confined Amorphous Red Phosphorus in MOF