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科学家在高比能锂/钠金属电池正极材料研究中取得进展

以金属锂/钠为负极的二次锂/钠金属电池,凭借负极极高的理论比容量和极低的反应电位拥有远超商业化锂离子电池的能量密度与功率密度,在电动汽车和基于绿色电网的大规模储能体系中有着广泛的应用前景。具有远超传统嵌入型正极能量密度的氟化物和硫化物转化反应正极,相比S8和O2分子型正极具有更高的振实密度以及更优的电化学稳定性,在无需过量导电添加剂辅助的情况下,即可实现活性物质的高载量和紧致的电极网络。因此,开发高倍率、长循环的氟基/硫基正极是实现更高比能二次碱金属电池商业化的潜在途径。在这些适配正极材料中,经济环保的Pyrite矿物相二硫化亚铁(FeS2)通过四电子的转换反应具有很高的理论比容量(894 mAh/g)。FeS2作为硫系正极,在醚类电解液中的稳定性远好于单质硫,其晶格中S-S键被Fe-S键“稀释”而潜在减少了循环过程中多硫化物的形成与溶解,因此,Li/Na-FeS2电池的循环稳定性更优异且不需额外的电解液添加剂(如LiNO3......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

清华大学张强课题组锂金属负极研究系列进展!

  随着电动汽车、便携式电子器件、智能手机、电动工具等的快速发展与广泛应用,发展高能量密度的二次电池成为了当前社会的热点需求之一。锂金属负极由于拥有高理论比容量(3860 mAh g-1)和低电极电位(相对标准氢电极-3.040 V)方面的优势,是下一代高比能电池负极材料的理想选择之一。但是,锂金属

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

钠离子电池正极材料研究获系列进展

  由于全球分布广泛的钠资源以及价格低廉的钠盐成本,钠离子电池有望应用于未来大规模储能领域。近年来,中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术重点实验室的研究人员在寻找能可逆脱嵌钠离子的正极材料上进行了系统探索。前期研究中,开发了具有零应变特性(J. Mater. Chem. A 2015, 3,

2013年世界科技发展回顾:能源环保篇

  美 国   最大载人太阳能飞机横穿美国,太阳能电池光电转化率攀高,低温制造晶体硅,研制可拉伸或折叠电池,新催化剂让制氢过程排放近零。   5月3日,世界最大载人太阳能飞机“太阳驱动”号从旧金山升空后于7月6日抵达纽约,完成横穿美国飞行。   6月,莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学研制出一款基于

两院院士评选中国世界十大科技进展新闻揭晓

   由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2015年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年1月19日在京揭晓。  此项年度评选活动至今已举办了22次。评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会上产生

《新材料产业“十二五”发展规划》发布

  (三)先进高分子材料   特种橡胶。自主研发和技术引进并举,走精细化、系列化路线,大力开发新产品、新牌号,改善产品质量,努力扩大规模,力争到2015年国内市场满足率超过70%。扩大丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPR)、异戊橡胶(IR)、聚氨酯橡胶、氟橡胶及相关弹性体等生产

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

JACS/Angew/AM 11篇,赵东元、彭笑刚、楼雄文、张强等成果速递

  1. JACS:用于检测癌细胞和肿瘤中溶酶体甲醛含量的双“锁钥”钌复合探针  生物医学研究表明,过量的甲醛生成是造成组织癌变、癌症进展和转移的关键因素之一。响应性分子探针可以检测活细胞和肿瘤中溶酶体内的甲醛,并对药物引发的甲醛清除过程进行监测,这也有助于未来的癌症诊断和治疗监测。  大连理工大学

传统锂电池技术接近瓶颈 电池技术突破指日可待

  近些年来,研究人员努力提高锂电池的能量密度(电量体积容量比)、价值、安全性、环境影响以及试用寿命,并在设计全新类型的电池。图片来源于网络  不久前,中国科学家开发出一种可在零下70摄氏度使用的锂电池,未来有望在地球极寒地区,甚至外太空使用。  据研究人员称,这种新电池使用的材料成本不高,还环保,

石墨炔碳原子杂化类型

碳家族发展历程  碳具有sp3、sp2和sp种杂化态,通过不同杂化态可以形成多种碳的同素异形体,如通过sp3杂化可以形成金刚石,通过sp3与sp2杂化则可以形成碳纳米管、富勒烯和石墨烯等,如下图所示。a金刚石 b石墨 c蓝丝黛尔石 d、e、f足球烯g无定形碳 h碳纳米管  1996年化学诺贝尔奖被授

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、

化学所研制出新型高比能室温钠-硫电池

  近年来,中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员对硫属元素(S、Se)的电化学性能及其在锂二次电池方面的应用进行了系统研究。前期研究中,他们提出利用碳纳米孔道限域的链状小硫分子解决锂-硫电池中多硫离子溶出难题,研制出具有长循环寿命的锂-硫电池(J. Am. Chem.

2016年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

   由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2016年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年12月31日在京揭晓。  入选新闻囊括了一年来最重要的科学发现和技术突破。  入选的2016年中国十大

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

研究揭示高比能锂/钠金属电池正极材料研究新进展

  以金属锂/钠为负极的二次锂/钠金属电池,凭借负极极高的理论比容量和极低的反应电位拥有远超商业化锂离子电池的能量密度与功率密度,在电动汽车和基于绿色电网的大规模储能体系中有着广泛的应用前景。具有远超传统嵌入型正极能量密度的氟化物和硫化物转化反应正极,相比S8和O2分子型正极具有更高的振实密度以及更

钠离子电池钒基聚阴离子型化合物的高效合成及应用

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、张华民、副研究员郑琼带领的研究团队,在钠离子电池聚阴离子型正极材料研究方面取得新进展,研究成果在线发表于《美国化学会能源快报》(ACS Energy Letters)上。  钠离子电池具有资源丰富、低成本、高性价比等优点,在电动自行车

物理所等在钠离子电池正极材料研究中取得进展

  钠离子电池因其原材料储量丰富,价格低廉,近些年受到了越来越多研究人员的关注。在诸多钠离子正极材料体系中,层状氧化物因其易合成、综合性能较好等特点,是目前最具应用潜力的体系。然而由于钠离子质量较大,钠离子电池层状氧化物正极材料的能量密度与锂离子电池层状正极材料有一定差距,进一步提升钠离子电池材料的

北大邹如强团队制备硼氮共掺杂碳纳米管材料应用于NIBs

  近日,北京大学工学院邹如强教授课题组在制备硼氮共掺杂碳纳米管材料方面取得新进展。他们成功制备了一种新型硼氮共掺杂碳纳米管包覆的纳米芽状方硒钴矿型CoSe2纳米材料,并对其储钠机制进行了详细研究,该材料作为钠离子电池负极材料展现出高容量和高倍率的性能。相应成果以“Encapsulating Tro

百万科技大奖来了!杨振宁、施一公等出席 多科学家获奖

  2018年颁奖典礼15日晚在中国科学技术大学举行。中科院理化技术研究所江雷教授获2018年度“求是杰出科学家奖”。2018年度“求是科技成就集体奖”则授予上海交通大学张杰教授领导的激光强场物理团队。两者分别获得奖金人民币一百万元。  当晚,求是科技基金会主席查懋声以及顾问杨振宁、孙家栋、韩启德、

青岛能源所在固态锂电池领域取得系列阶段性进展

  特斯拉电动车的起火事故接连发生,国内数起均十分严重,甚至整车严重烧毁,让人们对商品锂离子电池的安全性重新审视。传统锂离子电池中的液态有机电解质是燃烧、爆炸隐患的罪魁祸首。尽管电池管理系统可一定程度上保证电池一致性和安全,但当外力碰撞造成穿刺的时候,锂离子电池起火爆炸在所难免。显然,这不是通过单纯

讨论:太先进无法展示?核能新技术ADS靠谱吗

我平时很少上网,在同事的推荐下,在网上看到北大物理学院雷奕安副教授的一篇太过先进,无法展示?!核能新技术ADS真的靠谱吗的评述性文章,前几句话是前不久,网络和朋友圈被一条消息刷屏,称中国在核能应用技术上取得重大突破,并且太过先进,无法展示。这项技术叫做加速器驱动次临界系统(ADS),我以前关注

人民日报:中国距离诺奖这些领域还有多远

   过去几天,2016年诺贝尔奖的部分奖项陆续公布,引来关注无数。  诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他在细胞自噬机制研究中取得的成就。诺贝尔物理学奖授予戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨,以表彰他们在物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现。诺贝尔化学奖授予让—皮埃尔·

赵邦传课题组MoS2锂离子电池电极材料研究获系列进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所功能材料研究室研究员赵邦传课题组在MoS2锂离子电池(LIBs)电极材料研究方面取得系列进展,相关研究结果分别发表在ChemElectroChem,Nanoscale,Small 上。  可充电锂离子电池在电动汽车、便携式电子产品、储能电网等领域有

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

钠离子电池聚阴离子型正极材料研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、张华民、副研究员郑琼带领的研究团队,在钠离子电池聚阴离子型正极材料研究方面取得新进展,研究成果在线发表于《美国化学会能源快报》(ACS Energy Letters)上。  钠离子电池具有资源丰富、低成本、高性价比等优点,在电动自行车

固体氧化物燃料电池研究获两项重大进展

  据美国物理学家组织网11月17日报道,美国哈佛大学的科学家最近报告了其在固体氧化物燃料电池(SOFCs)领域取得的两项进展:其一是电池中不再使用铂材料;其二是将电池的运行温度降低至300摄氏度到500摄氏度之间。研究人员表示,基于SOFCs在更低的操作温度、更丰富的燃料来源以及更便宜的材料方面取

展示创新力量 改变人类生活——2016年十大新兴技术

  芯片器官  微生物  钙钛矿太阳能电池  区块链  二维材料  芯片器官带来生物学新视野  很多重要的生物学研究和实用药物测试只能通过研究某个器官在工作时的“一举一动”才能进行,一项新技术能在微芯片上培育功能性的人类器官模块,这种“芯片器官”或许可满足这一需要,使科学家能以前所未有的方式研究生理

“十二五”科技发展规划

  目 录   一、形势与需求   二、总体思路、发展目标和战略部署   (一)总体思路   (二)发展目标   (三)战略部署   三、加快实施国家科技重大专项   四、大力培育和发展战略性新兴产业   五、推进重点领域核心关键技术突破   (一)加强农业农村科技

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