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水基锌电池有望成锂电池替代品

美国研究人员开发出一种可充电的水基锌电池,不仅容量大,寿命长,而且更安全,有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品。 对于电池来说,体积小、容量大、寿命长、安全性高、制造成本低等都是理想的素质要求,但集这些特性于一身的电池目前还难以找到。就拿消费电子产品中广泛使用的锂电池来说,虽然在容量、体积、寿命等方面可圈可点,但其爆炸风险却让许多人诟病。 而此次美国马里兰大学、陆军研究实验室和国家标准与技术研究院研究人员组成的研究小组,将传统的锌电池技术与水电池技术相结合,开发出了容量更大、安全性更高的可充电电池。他们使用新型的含水电解质,替代传统锂离子电池中使用的易燃有机电解质,大大提高了电池的安全性;而通过添加金属锌以及在电解液中添加盐,则有效提高了电池的能量密度。 研究人员指出,锌电池是一种安全且生产成本相对较低的电池,但能量密度低,寿命也短,因而并不完美。新型水基锌电池则克服了传统锌电池的这些缺......阅读全文

英国开发出安全廉价新型锂电池

  英国利兹大学日前发布公告说,该校研究人员开发出一种性能与传统锂电池相当,却减小了起火等安全隐患、且更为廉价的新型锂电池,有望广泛用于笔记本电脑、手机等电子产品。  传统的锂电池使用液态电解质,并用一层聚合物薄膜隔开正负极,而在这种新型锂电池中,两者被结合在一起。利兹大学研究人员设

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

安全小巧高效 美新型锂电池出炉

  电池功能不强似乎是当下不少智能手机、平板电脑等电子产品难以迈过的“一道坎”。美国橡树岭国家实验室日前发布报告称,该实验室利用纳米结构的固体电解质,成功研制出一种更加安全、小巧与高效的新型锂离子电池。   目前常规的锂离子电池主要使用液体电解质材料,依靠锂离子在正负极间游离充放电,但这种电池存在

液化气让锂电池在零下60℃高效运行

  最新出版的《科学》杂志刊登了电解液化学研究领域的一项重大突破:美国科学家首次使用液化气取代电解液,分别让锂电池和超级电容器在零下60℃和零下80℃还能保持高效运行。新技术不仅提高了电动车在寒冷冬季单次充电的运行里程,还能为高空极冷环境下的无人机、卫星、星际探测器等提供电能。  科学界普遍认为,电

液化气让锂电池在零下60℃高效运行

  最新出版的《科学》杂志刊登了电解液化学研究领域的一项重大突破:美国科学家首次使用液化气取代电解液,分别让锂电池和超级电容器在零下60℃和零下80℃还能保持高效运行。新技术不仅提高了电动车在寒冷冬季单次充电的运行里程,还能为高空极冷环境下的无人机、卫星、星际探测器等提供电能。  科学界普遍认为,电

高能量密度纳米固态金属锂电池研发获系列进展

  化学所高能量密度纳米固态金属锂电池及其关键材料研发获系列进展  为开发高能量密度的纳米固态金属锂电池,解决金属锂电池面临的循环性与安全性难题,在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下,中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室研究员郭玉国课题组在金属锂负极、固体电解质及固态电

青岛能源所在动力电池聚合物电解质材料研发方面取得进展

  随着全球能源短缺、环境污染不断加剧,大力开发以纯电动汽车为代表的新型近零排放汽车是国家确定的发展战略之一。高效、安全、可靠的动力电池是制约新型近零排放汽车产业的瓶颈,也是新能源汽车的“短板”之一。当前动力电池存在的最大安全隐患是电池热失控,中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院

物理所基于材料基因组的锂电池固态电解质设计取得进展

  材料基因组是近年来兴起的材料探索方法,其研究的关键是实现材料研发的“高通量”,即并发式完成“一批”而非“一个”材料样品的计算模拟、制备和表征,实现系统的筛选和优化材料,从而加快材料从发现到应用的过程。在锂电池中,从改善安全性的角度考虑,全固态锂电池被公认为未来二次电池的重要发展方向。然而使用固体

枝晶消除剂——”新型电解质“带着电池一起飞

  太平洋西北国家实验室的物理学家Jason Zhang和他的同事们开发出一种新型电解质,使锂硫,锂金属和锂空电池的效率工作达到99%,同时具有高电流密度,且不会生长使充电电池短路的锂枝晶。  图片展示的是两幅扫描电子显微镜图像:a、说明传统的电解质如何造成枝晶生长;b、PNNL研发的新型电解质,生

金属所聚合物基固态电池研究取得进展

  近年来,锂电池作为储能器件在手机、笔记本电脑及电动汽车等领域的应用十分广泛。然而,传统的锂离子电池越来越接近其能量密度的极限,使用易燃有机电解液也使其安全性受到严峻考验。因而,亟需开发下一代兼具高能量密度和高安全性的电化学储能器件。固态电池是采用固态电解质代替液态电解质的新型电化学储能器件,其具

非对称凝胶电解质助力无枝晶金属锂电池研究获进展

  具有高理论比容量、低氧化还原电位的金属锂负极,有望助力下一代高能量电池的实现。然而,液态电解液体系中金属锂负极的枝晶问题饱受诟病。枝晶生长不但能够导致锂的不可逆容量损失,还可能引发电池短路乃至爆炸。科学家们对枝晶生长机理进行了广泛研究,其中得到广泛认可的Chazalviel模型指出,枝晶成核时间

科学家发布新成果:不会爆燃的手机电池

  手机在进入智能时代之后性能和功能都变得越来越强大,但与之形成鲜明对比的则是电池技术的龟速发展。眼下困扰智能手机用户的除了电池续航不给力之外,还有安全问题。尽管被媒体登出的手机电池爆燃事件数量并不多,但每一起都会引发人们担忧。   现在,来自美国北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员正在着手寻找更加

同步辐射多尺度成像技术定量研究锂离子电池的退化机制

  中国科学院高能物理研究所北京同步辐射装置副研究员张凯等人和国内外课题组合作,利用同步辐射多尺度成像技术,在锂离子电池的化学-力学相互作用的衰退机制的定量研究方面取得进展,研究成果近期发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)杂志上。  随着科技的进步,各行各业对

研究发现锂离子电池的退化机制

  中国科学院高能物理研究所北京同步辐射装置副研究员张凯等人和国内外课题组合作,利用同步辐射多尺度成像技术,在锂离子电池的化学-力学相互作用的衰退机制的定量研究方面取得进展,研究成果近期发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)杂志上。  随着科技的进步,各行各业对

青岛储能研究院全固态聚合物锂电池研究取得重要进展

  近日,依托中国科学院青岛生物能源与过程研究所建设的青岛储能产业技术研究院成功开发出新一代全固态聚合物锂电池,相关研究成果分别发表在Scientific Reports, Chem. Comm., Progress in Polymer Science和Journal of the Electro

电池研发过程中起重要作用的电解液挑战在哪?

  生活中电池无处不在,特别是锂电池应用十分广泛,正急速渗透汽车、储能、航空航天及军工等领域。因此,各国将提升动力电池的性能列为研究热点之一。图片源自网络  据外媒报道,美国研究人员在最新一期英国《自然·纳米技术》上发表论文称,使用高度氟化的电解液可大幅提高电池储电能力和耐用性,未来或可推动电动汽车

《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

电池凶猛:一个对电动车的误解

   2015年中国成为全球电动车销量最大国家,人们对电动车安全性的关心也随之增加。不时见诸报端的电动车着火报道、个别人士担心的辐射问题相继涌来,让企业烦恼,也让消费者困惑。  电动车安全吗,或者确切地说,电池安全吗?与汽油车的油箱和油品一样,它的安全也需要经过严格的测试与检验。新华社记者就此采访了

印度首次研发出铁离子电池

  据《印度教徒报》2019年8月10日消息,印度理工学院(IIT)马德拉斯的研究人员首次以低碳钢为阳极制造出一种可充电的铁离子电池,可储存电量及性价比都较高。相关研究结果8月2日发表在《化学通讯》杂志上。  由该院物理系桑德拉(Ramaprabhu Sundara)教授领导的研究小组制造的铁离子电

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

新型水基锂电池能避免爆炸风险

  物理学家组织网报道称,美国华人科学家团队研制出一款基于水基电解液的新型锂离子电池,不仅电压首次达到笔记本电脑等家用电子产品所需的4伏标准,且能完全避免现有商用锂电池存在的着火和爆炸危险。相关的两篇论文分别发表在最近出版的《科学》和《焦耳》杂志上。  现有电子产品中,锂离子电池都使用非水性电解液。

固态电解质委屈地哭了:导电性太高也是我的错?

  为什么要研究固态电解质  在未来可见的很长一段时间,锂金属负极都将是高能量可充电池竞相追逐的对象。目前常规的液态或者聚合物电解质很难抑制锂金属负极的枝晶生长,而固态电解质具有优异的力学强度,高Li+传递性能,可以有效抑制锂枝晶的生长。因此,固态电解质被认为是确保锂金属负极发挥威力的绝佳搭档。  

氮气吹扫仪系统分析氮吹仪系统控制

材料基因组是近年来兴起的材料探索方法,其研究的关键是实现材料研发的“高通量”,即并发式完成“一批”而非“一个”材料样品的计算模拟、制备和表征,实现系统的筛选和优化材料,从而加快材料从发现到应用的过程。在锂电池中,从改善安全性的角度考虑,全固态锂电池被公认为未来二次电池的重要发展方向。然而使用固体电解

人工智能大幅提高开发电解质效率

  富士通株式会社和日本理化学研究所最近公布,他们的联合研究小组在材料设计中应用第一原理计算与人工智能技术,对全固态锂离子电池的固体电解质组成做了预测、合成与评价试验,并进行了实际验证。结果证明,即使在较少数据下,通过与人工智能方法结合,仍可高效地找出最佳材料组成,大幅提高材料开发速度。  迄今为止

全新液流电池 属于未来的电池

  美国麻省理工学院(MIT)终于研究出既便宜又高效的可循环使用液流电池,可以储存间歇性能源,比如太阳能、风能,发电量是大部分锂电池的10 倍。那么究竟什么是液流电池呢?它是一种通过两种带有相反电荷(电解质)的液体交换离子,然后直接将化学能转换成电能的可循环使用电池。   什么是液流

意大利研发出可“闪充”的高能量密度半固态锂氧电池

  意大利博洛尼亚大学发布消息称,该校研究人员经过8年努力,研发出了新型半固态氧流量锂电池NESSOX。具有高达1兆瓦时/吨能量密度,可以像汽车“加油”一样,在几分钟内通过更换电池内部液体电解质完成充电。该电池采用一种新型液体电解质,能够有效抑制导致电池失效的物质生成,并保持电池性能稳定,这种新型高

意大利研发出可“闪充”的高能量密度半固态锂氧电池

  意大利博洛尼亚大学发布消息称,该校研究人员经过8年努力,研发出了新型半固态氧流量锂电池NESSOX。具有高达1兆瓦时/吨能量密度,可以像汽车“加油”一样,在几分钟内通过更换电池内部液体电解质完成充电。该电池采用一种新型液体电解质,能够有效抑制导致电池失效的物质生成,并保持电池性能稳定,这种新型高

青岛能源所在储能材料研究方面取得系列进展

  日前,依托中国科学院青岛生物能源与过程研究所建设的青岛市太阳能储能重点实验室研究人员在储能电池材料领域取得一系列重要进展,相关成果分别发表在Nature杂志子刊Scientific reports和Chem. Commun、J. Phys. Chem. Lett.、Electroc

兰州化物所耐腐蚀功能离子凝胶研究取得进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料研究组在功能离子凝胶制备方面取得新进展。  离子液体具有低挥发性、不可燃、高热稳定性和良好的导电性能。由离子液体形成的离子凝胶拥有高离子导电性、宽电化学窗口,是锂电池、染料敏化太阳能电池、机电驱动器和电容器良好的固体电

新型电池可反复充放电数万次 或可陪伴电子设备终生

  在很多情况下,电子设备能用多久取决于电池的寿命。不过,这种状况可能持续不了多久。美国研究人员近日发明了一种以金纳米线为材料的新型电池,可以反复充放电数万次。这一突破可能使生产寿命超长甚至终生无需更换的商业电池成为现实。   纳米线直径只有头发丝的几千分之一,但导电性极强,而且具有很大的表面积来储