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NatureMater:醌类有机材料大幅提高水系电池寿命

电动车和电网储能等大规模电池应用是世界关注的焦点,同时电池技术的安全性和可持续发展也对行业提出了重大挑战。时有报道的多例智能手机和电动汽车电池着火事件,突显了当下锂离子电池使用可燃性非水电解液背后存在的安全隐患。而水系电池以不可燃的水溶液作为电解液,与锂离子等非水电池相比,具有明显的安全、廉价、环境友好等特点;再加上水系电池经过数十年来的使用所确立的系统可靠性,非常适用于大规模的储能领域。然而,现有的水系电池普遍存在循环寿命短的问题,使其未能在上述领域发挥应有的作用。 对各种水系电池来说,制约其寿命的短板几乎都在组成部件中的负极材料。目前用于水系电池的负极材料或多或少地存在着结构和化学稳定性的问题。这在三大类水系电池里,具体表现如下: (1)酸性电池:以铅酸电池为代表。经过超过150年的发展,金属铅仍然是目前唯一能用于酸性电池的负极材料。但是,金属铅除了有毒之外,还会在深度充放电的过程中发生“硫酸盐化”而形成电荷无法穿透......阅读全文

北京大学潘锋教授课题组在锂电池​研究领域取得进展

  近期,北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授课题组在锂电池、钠离子电池等电池材料研究领域取得系列进展。  1、与华科合作在Cell子刊发表新一代锂电池从基础到产业化综述与展望文章  随着5G、可穿戴电子、电动车和大规模储能的发展,对锂电池的性能提出更高的要求,需要发展新一代锂电池。锂电池(属于碱

须知丨危废中级知识大全(值得收藏)

  1.什么是危险废物?  危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。  对危险废物的含义应当把握以下几点:  (1)危险废物是用名录来控制的,凡列入《国家危险废物名录》的废物种类都是危险废物,要有特殊的防治措施和管理办法。  (2)虽

水系钾离子电池研究取得进展

  近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源重点实验室E01组博士生蒋礼威在研究员胡勇胜和副研究员陆雅翔的指导下,成功构建了一款水系钾离子全电池,提出利用Fe部分取代Mn的富锰钾基普鲁士蓝KxFeyMn1-y[Fe(CN)6]w·zH2O为正极、有机染料苝艳紫红29 (PTCD

钾离子电池水系电解液最新进展

  近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源重点实验室E01组博士生蒋礼威在胡勇胜研究员和陆雅翔副研究员的指导下,成功构建了一款水系钾离子全电池,提出了利用Fe部分取代Mn的富锰钾基普鲁士蓝KxFeyMn1-y[Fe(CN)6]w·zH2O为正极、有机染料苝艳紫红29 (PTC

导致锂电池失效的因素有哪些?

锂电池失效的原因 锂电池失效的原因可以分为内因和外因。 内因主要指的是失效的物理、化学变化本质,研究尺度可以追溯到原子、分子尺度,研究失效过程的热力学、动力学变化。 外因包括撞击、针刺、腐蚀、高温燃烧、人为破坏等外部因素锂电池常见的失效表现及其失效机理分析 容

陈亮:“一举两用”的电池

  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所设计出一种新型的水系锂钠混合离子电池,给钠离子电池家族增添了一支新军。该研究成果在线发表于英国《科学报告》。   与传统锂离子电池“摇椅式”的工作原理不同,该类电池在充放电过程中,锂离子和钠离子分别仅在电池的一极与电解液之间移动。得益于这种独特的工作原理

氧化是水系锂离子电池容量衰减主因

  复旦大学新能源研究所教授夏永姚课题组经过艰苦努力,终于在有关水系锂离子电池的研究领域取得突破性进展,找到了导致水系锂离子电池循环性差的核心问题。这一研究成果发表在最新一期Nature Chemistry上。   水系锂离子电池具有价格低廉,无环境污染,安全性能高,高功率等优点,这

珀金埃尔默锂电池检测解决方案

随着手机、数码产品、电动汽车的普及,锂电池在人们生活中扮演着越来越重要的角色。随之而来,锂电池的性能和安全问题成为人们关注的焦点。除了某些外部因素如过充、火源、挤压、穿刺、短路等,以及在锂电池电极制造、装配等过程中的质量控制起到很大影响之外,主要影响因素来源于以下几个方面:(1)正极材料:当锂离子电

石墨烯基新型长寿命铝离子电池研究中获进展

  电化学储能技术是解决电动汽车与可再生能源并网发电的关键。以有机溶剂为电解液的锂离子电池在能量密度上具有优势,但存在安全隐患和锂资源有限的问题。与之相比,水系非锂离子(如钠离子、钾离子、锌离子、镁离子等)电池具有高安全和低成本等优点,在储能领域中具有重要应用前景。自2013年以来,中国科学院宁波材

水系离子电池研究获进展

  记者今日从中科院宁波材料所获悉,该所科研人员在水系离子电池研究中获重要进展,首次提出用锂钠混合离子电解质这一全新理念构建新型水系离子电池,相关研究成果发表于《科学报告》。   传统的以有机溶剂为电解液的锂离子电池能量密度高,但存在安全性低和成本高的问题。与之相比,水系离子电池具有价格廉价、无环

《麻省理工科技评论》35位中国科技青年入选英雄榜!

  《麻省理工科技评论》于 2016 年正式落地中国,次年,“35 岁以下科技创新 35 人” (Innovators Under 35)中国榜单正式发布!四年成长、四届榜单,我们持续关注和发掘中国科技发展中不断崛起的新兴力量。从实验室里最新的技术研发成果,到各前沿领域的科技创业者们所取得的里程碑式

国家基金委发文:131项优选10项,每项约200万元!

  关于2020年度国家自然科学基金委员会与巴基斯坦科学基金会合作研究项目初审结果的补充通知  2020年度,国家自然科学基金委员会(NSFC)与巴基斯坦科学基金会(PSF)继续共同资助合作研究项目,经过公开征集,共收到项目申请149份。双方分别初审并核对后,已发布初审通知。现接到巴方信函勘误,最终

第十届中科院杰出青年终评推荐人选公示

  根据《关于评选第十届“中国科学院杰出青年”的通知》(科发京党字〔2009〕128号)文件规定,第十届中国科学院杰出青年评选程序性评审工作已于2010年1月11日进行,评选领导小组办公室按照有关文件要求及评选程序邀请相关人员对上报材料进行了认真的审阅,并选出了30位候选人进入最终的评选。   现

钠离子电池或成市场“新宠”

  在电池这个庞大的家族中,相比人们熟知的锂离子电池、铅酸电池,镍镉电池、钠离子电池等因储能容量受限、循环次数较少因素未能成为市场的“宠儿”。  不过,近日中国科学院物理所研究员胡勇胜带领团队给钠离子电池的市场带来了一针“强心剂”。他的团队成功利用无烟煤制作出钠离子电池负极,为其进一步市场化应用提供

姚建年院士:中国化学给世界带来诸多惊喜

       国家自然科学基金委员会副主任 中国化学会理事长 中国科学院院士 姚建年  改革开放30年来,与国内各行各业一样,我国的化学科学研究获得了全方位发展,步入了高速发展时期,无论在基础、应用基础研究还是成果转化、实现产业化

研究团队在一体化构型的锌离子电池研究方面获进展

  传统的电化学储能器件构型主要是通过将隔膜夹在两个电极之间并注入电解液来构造的,即隔膜位于两个电极之间,但三者之间是处于相互分离的状态。当器件处于弯曲状态时,上述三种构件由于不同的曲率半径而在它们之间易产生相对位移或脱离,进而导致接触电阻激增、电/离子传输阻滞,使电化学性能恶化。所以,传统构件分离

2019年度北京市自然科学基金拟资助项目名单公布

(化学与材料)科学拟资助项目编号拟资助项目名称依托单位申请者职称合作单位拟资助金额(万元)重点项目2191001二维碳基负载过渡金属单原子的高效氧还原反应催化剂制备与催化机理探究北京大学侯仰龙教授802191002光热催化二氧化碳加氢制低碳烯烃铁基纳米催化材料的理性设计与性能调控中国科学院理化技术研

击败石墨烯 新材料之王将易主?

  2019年的Nature、Nature Chemistry、JACS等顶刊中,新型纳米材料表现优异,其中金属有机骨架材料(MOF)、石墨炔(GDY)、金属碳化物/氮化物(MXene)和黑磷(BP)材料作为当中的佼佼者,得到了越来越多的关注。  翻红明星  MOF  MOF是Metal Organ

全方位解析全固态锂离子电池

全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本主解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。其关键主要包括制备高室温电导率和电化学稳定性的固态电解质以及适用于全固态锂离子电池的高能量电极材料、改善电极/固态电解质界面相容性。全固态锂离子电池的结构包括正极、电解

2010年全国优秀博士学位论文出炉

2010年全国优秀博士学位论文提名论文名单 编 号 论文题目

李玉良、张跃、崔屹、陆俊、李先锋等成果速递20200207

  1. Nature Nano.:波导集成型范德华异质结光电探测器,在通讯频段下高速高响应性工作  由于具有独特的材料性质和强烈的物质-光相互作用,过渡金属硫族化合物(TMDCs)被广泛用于构建新型光电器件。其中,响应大且速度快的光电探测器具有广阔的应用领域,例如在标准通讯波段运行的高速率传输互连

第十三届全国离子色谱学术大会报告(四)

  江西省分析测试中心 李翔老师   来自江西省分析测试中心的李翔老师为大家介绍了氧弹燃烧-离子色谱法测定螺旋藻中的碘。   李老师首先介绍了研究背景。螺旋藻是一种长效生长在热带的碱性海洋生物,被联合国和其他国际组织美誉为“21世纪最理想的营养源”和“超级营养品”。 碘

杰青59人、优青64人、群体8人 湖南省基金委正式立项了!

  分析测试百科网讯 近日,湖南省科技厅公示了131项2020年湖南省自然科学基金创新研究群体、杰出青年基金、优秀青年基金拟立项项目,公示期为2020年3月23日至27日(公示期5个工作日)。其中,杰青共有59人入选、优青共有64人入选、群体共有8人入选。具体详情如下:

高功率长寿命水系钾离子全电池问世

   清洁能源是当今热点,水系钾离子电池更是有着很大的优势。   近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源重点实验室博士生蒋礼威在研究员胡勇胜和副研究员陆雅翔的指导下,利用铁部分取代锰的富锰钾基普鲁士蓝为正极、有机染料苝艳紫红29 (PTCDI)为负极,及2

盘点2014年度十大改变世界的革命性技术

  基因编辑更快更准更简单  1973年,斯坦利•N•科恩(Stanley N. Cohen)和赫伯特•W•博耶(Herbert W. Boyer)找到了改变生物体基因组的方法,成功将蛙的DNA插入到细菌中。20世纪70年代末,博耶的基因泰克(Genetech)公司对大肠杆菌进行基因改造,使其带有一

转化反应储钠的负极材料的进展与挑战

  近期,中国科技大学的余彦教授、伍伦贡大学的吴超博士和窦士学教授团队总结分析了当前基于转化反应的储钠的负极材料的最新研究的进展与面临的挑战。  该论文首先分类评述介绍了目前二元金属化合物(氧化物、硫化物、硒化物、磷化物、氮化物等)的研究现状以及它们各自的优缺点。其次,这些金属化合物在电化学反应过程

青岛能源所开发出基于石墨炔的高性能储钠材料

  中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用研究组研究发现,通过对石墨炔碳材料进行分子设计控制炔键的数目,增加更多的储钠位点和传输通道,进而制备出具有更好电化学表现的储钠材料,其优异的比容量和超长的循环稳定性表明石墨炔类碳材料在储能方面具有巨大的应用潜力。  由于钠元素在全球含量丰富且廉

深圳先进院等研发出可在室温下稳定工作新型钙离子电池

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队联合清华-伯克利深圳学院、中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员成会明研发出一种高性能的钙离子电池。他们通过对电池结构的创新,使钙离子电池具有全新的电化学反应机理,并实现了室温下稳定的充放电反应。相关研究结果以

学术干货 | 多孔材料中电荷及物质传输

  多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。如果

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,