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新有机分子可用于高效廉价电池

电池储能能力对风能、太阳能等清洁能源的使用至关重要。美国哈佛大学研究人员新发现一种有机分子,有望用于长效、高质量的液流电池,比目前使用的电池更安全廉价。 液流电池是一种电化学储能装置,在存储大规模清洁能源方面比传统锂电池更安全经济。目前常见的是正负极使用钒盐溶液的钒液流电池,但这种电池的成本及维护费用都比较高。 23日发表在美国《焦耳》杂志上的研究显示,一种被称为“玛士撒拉醌”的分子可在长达几年时间内数万次充放电。“玛士撒拉”取自《圣经·旧约》中的长寿族长,醌是光合作用和细胞呼吸等自然过程中的关键分子。 哈佛大学材料科学及化学等学科的研究人员合作,对醌在液体电池中的老化过程进行了分析,在此基础上对醌分子进行改良修饰,研制成提高了液流电池寿命的“玛士撒拉醌”分子。 研究显示,在实验室条件下,“玛士撒拉醌”分子的老化率每天不足0.01%,每次充放电引起的老化率不足0.001%,每年的整体老化率预计不到3%,预计可有效充放......阅读全文

陆仕荣团队 全小分子有机太阳能电池材料领域取得进展

  近日,国际知名期刊《Joule》、《Science Advance》、《Advanced Science》、《Solar RRL》和J. Mater. Chem. A发表了中科院重庆院陆仕荣研究团队在小分子光伏材料设计合成及器件性能研究方面的系列成果。  目前我国光伏发电主要采用晶硅电站集中发电

科学家研制出高性能水相有机液流电池

  中化新网讯 美国犹他州立大学教授刘天骠团队日前设计开发了一项全新的水相有机液流电池。这项工作使用简单高效的合成方法得到了高性能的有机分子液流电池材料,从而使有机液流电池的实用性前景进一步明朗。这一成果近期发表在《美国化学会志》上。  人们日常生活的能源90%以上来源于化石能源,比如石油、煤和天然

Nature Mater: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、

温室气体转化成燃料成可再生能源研究热点

  Stuart Licht设计了最终循环机。他和同事在美国华盛顿大学实验室建造的这个太阳能反应堆,可以借用太阳光把空气中的二氧化碳——化石能源氧化后的副产物——再一次转化成燃料。这中间有几个步骤:这一反应过程中需要用到水,水可以分解成氢气和一氧化碳;然后分解物可以与液态烃燃料相混合。可以说,Lic

小电池指引光伏产业新方向

  新光伏材料在实验室里创造了奇迹,但是能够商业化吗?   在不同类型的太阳能电池里,有一种产品脱颖而出。数十年里,几乎所有的太阳能技术,例如晶体硅晶片和碲化镉薄膜都有一个缓慢稳定的发展过程,同时也有技术能将太阳光线的14%能量转换为电力。但如今一个新竞争者脱颖而出:由名为

钙钛矿技术遇瓶颈 小电池指引光伏产业新方向

  新光伏材料在实验室里创造了奇迹,但是能够商业化吗?   在不同类型的太阳能电池里,有一种产品脱颖而出。数十年里,几乎所有的太阳能技术,例如晶体硅晶片和碲化镉薄膜都有一个缓慢稳定的发展过程,同时也有技术能将太阳光线的14%能量转换为电力。但如今一个新竞争者脱颖而出:由名为钙钛矿的复杂晶

固态铝离子电池有望替代锂离子电池 满足电动车需求

  私人、公共和商业运输(汽车、公交车、卡车)等电动汽车对电池需求不断增加,因而人们开始研发铝离子电池以满足需求。而电动汽车需要大量的电力才能正常运行,因而对电池产生了高要求,导致电池必须能够进行快速、剧烈的电化学反应,以驱动外部电力(如电机、电子设备等)。但是此类反应反过来会对电池造成很大的机械压

新型液流电池或成电网设施标配

  美国科研人员日前在《美国化学学会·能源通讯》杂志上报告说,他们研发出一种新型液流电池,可通过溶解在中性ph值水中的有机分子来存储电能。这项成果使无毒、无腐蚀性且使用寿命超长的电池成为可能,并有望大幅降低生产费用。  液流电池的蓄电系统一般包含正负极两个储液罐,内装两种不同的电解液。这之间的连接部

燃料电池掀热潮 生物燃料成投资热点

  本周以来,在新能源汽车热潮的助推下,燃料电池概念强势来袭,wind燃料电池指数更是连续两个交易日收出放量长阳。而随着燃料电池炒作热潮的逐步蔓延,围绕燃料电池的相关概念也进入细化阶段,其中生物燃料就悄然进入投资者的视线中。消息面上,近日中科院青岛生物能源与过程研究所生物传感技术团队在基于细菌表面展

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

中国学科发展战略丨光化学

  光是生命起源和人类生存发展的物质基础之一。对光的研究派生了人类科学史上量子力学等许多重大科学领域。这其中,光化学是研究光与物质相互作用所引起的化学效应的化学分支学科,始于20 世纪初。  光化学早期主要是研究处于激发态的分子的结构及其理化性质的科学。经过上百年的发展,现代光化学的研究对象已经不再

《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

金荣超、麦立强、黄小青等最新成果速递

  1.Nature Commun.:在效应T细胞上表达CD73会促进肿瘤对anti-4-1BB / CD137疗法产生耐药性  针对抗原启动T细胞表面共刺激分子的激动剂抗体(Ab)作为单一药物的治疗效果有限,并且人们其基本的机制仍未完全了解。Chen等人证明了外源酶CD73对anti-4-1BB/

双核酞菁铁电催化性能研究

酞菁类物质因其特殊的大环共轭结构而具有良好电催化性能,通过改变其共轭环上的取代基及中心金属原子和分子的聚集方式实现分子设计,这种结构的可调变性赋予它作为电催化剂性能开发的广阔空间。 燃料电池是一种环境友好的发电装置,阴极氧还原催化剂对燃料电池的性能起着关键作用。燃料电池阴极催化剂通常分为

我国在高效聚合物给体光伏材料方面取得重要研究进展

  聚合物太阳电池由p-型共轭聚合物给体和富勒烯衍生物或非富勒烯n-型有机半导体受体的共混活性层夹在透明导电电极和金属电极之间所组成,具有可溶液加工、质量轻、以及可制备成柔性和半透明器件等突出优点,近年来成为全球能源领域研究的热点。聚合物太阳电池的商业应用需要实现器件的高效率、高稳定性以及低成本,这

新胶状材料有助存储可再生能源 能促进水解技术工业化

  随着各种成分的添加,翠绿的液体渐渐变成了褐色的胶体。加拿大多伦多大学研发出的这种彩色黏性材料,或将给可再生能源新的廉价存储方式铺平道路。  研究发现,这种材料在被铺展到金属带上并通电后,其打破水分子的速率要比现有常用材料高出3倍,且成本要低廉得多。多伦多大学客座研究员张博(音译)称,其开发的这种

阴阳电极用同种催化剂 新型水分离器可200小时不间断制氢

  美国斯坦福大学研究人员日前发明了一种低成本水分离器,阴阳电极均采用同种催化剂氧化镍—铁,可一周七天每天24小时用水生产氢气和氧气,为交通和工业领域提供清洁、可再生的氢能源。该研究成果刊登在近日出版的《自然·通讯》杂志上。  这项研究的共同作者、斯坦福大学副教授崔毅(音译)说:“这种使用单一催化剂

摘取“化学的圣杯”:人工光合成制氢研究获进展

  超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。  利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这隻圣杯的道路上,迈出了关

吴骊珠团队人工光合成制氢研究获进展

吴骊珠        超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。   利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以

摘取“化学的圣杯”:人工光合成制氢研究获进展

  超分子光化学研究团队研制出了这种高效催化剂。光一照射氢气就产生,光照停止氢气也停止,待再照射时氢气又出来了。催化剂不再一上阵就“牺牲”。   利用太阳光分解水制氢,长久以来被视为“化学的圣杯”。最新成果显示,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠团队在摘取这只圣杯的道路上,迈出

大连化物所发表“铠甲”催化工作进展报告

  中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会、中科院院士包信和团队,在铠甲催化方面的研究工作受到了国际同行的广泛关注,近期在Advanced Materials上发表题为Robust Catalysis on 2D Materials Encapsulating Metals:

理化所高电流密度下可充放电式锌空气电池研究取得进展

  可逆锌空气电池具有价格低廉、环境友好和能量密度高(1084Wh kg-1)等优势,在便携式交通工具和能量储存器件应用方面潜力巨大。该电池的核心组分是驱动氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的双功能催化剂,但存在动力学缓慢及循环稳定性差等问题。因此,发展廉价、高效的双功能催化剂,对于推动可逆锌

2018年世界科技发展回顾

   美国   深空探测异彩纷呈,宇宙探索发现不断  本报驻美国记者 刘海英  2018年,“好奇号”“朱诺号”“卡西尼号”“新视野”号等探测器持续提供着火星、木星、土星、柯伊伯带天体的相关数据。“旅行者2号”朝星际空间进发;OSIRIS-Rex抵达小行星贝努;“黎明”号完成了探测任务,将在谷神星轨

钙钛矿太阳电池中有机空穴传输材料的研究再获进展

  近期,应用技术研究所孔凡太研究团队在钙钛矿太阳电池中有机小分子空穴传输材料的研究取得新进展,该工作对开发新型高效廉价空穴传输材料具有重要意义,相关研究结果分别发表在ACS Appl. Mater. & Interfaces 及 Chem Commun(ACS Appl. Mater. I

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

2017全球十大新兴技术:从阳光中收集液态燃料

  日前,《科学美国人》与世界经济论坛在2017夏季达沃斯论坛期间联合发布了2017年全球十大新兴技术。这份榜单由《科学美国人》杂志、《科学美国人》全球顾问委员会、世界经济论坛全球专家网络、世界未来委员会共同选出,涵盖了在医疗、计算机、环保等领域的最新技术,它们在提高生活质量、促进产业转型、保护地球

我学者利用氟草酸盐聚阴离子制备长循环稳定性正极材料

  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团队联合清华-伯克利国际学院研究员成会明等人,成功研发出一种具有长循环稳定性的新型钾离子电池正极材料。相关研究成果"A fluoroxalate cathode material for potassium-ion

综述:欧美国家拉曼技术在临床诊断领域的应用情况

  分析测试百科网讯 拉曼光谱是一种分析分子结构的有用工具。拉曼光谱特征峰位置、强度和线宽可以提供分子振动、转动方面的信息,反映出不同的化学键或官能团。拉曼光谱作为一种无损、非接触的快速检测技术,已吸引广大科研人员的关注,并被应用于各行各业中。  由于拉曼样品用量很少,不需要对生物样品进行固定、脱水

2014年化学领域重要成果回顾

   2014已经翻过,来自世界各地的化学工作者们在过去的一年中做出了哪些精彩的发现?美国化学会主办的化学化工领域著名新闻媒体《化学化工新闻》从年内诸多报道中精选出十项重要的科研成果,与我们一同分享化学学科各个领域的重要进展。1.元素周期表:氧化态的新纪录在铱的化合物中实现   氧化态表示化合物中某

北大马丁等科学家在低温工业产氢过程的新突破

  水煤气变换反应(CO + H2O = CO2 + H2)可以从水中取氢,是化石能源和生物质制氢以及氢气纯化过程的重要反应,其与水蒸汽重整反应的组合是目前廉价制氢的主要工业技术,广泛应用于合成氨以及油品和化学品的生产过程。同时,随着氢能经济的发展,氢燃料电池成为重要的新能源应用平台。为防止氢燃料中