科研人员成功开发出高性能多电子反应储锂材料

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队在多电子反应电极材料方面取得新进展。通过构建二维异质结构,团队克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制,实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。相关成果发表在《能源与环境科学》上。 电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电子反应是指在电荷存储过程中,单个氧化还原中心经历一个以上的电子转移。多电子反应可以突破传统电池反应中单个或少于一个电子转移的瓶颈,大幅提升电极材料比容量,但多电子转移过程在热力学和动力学上的复杂性也会大幅增加,使得多电子反应面临可逆性差和动力学缓慢的巨大挑战。 该工作发展了一种基于氧化石墨烯模板的二维异质结构策略。团队所制备的二维V2O5/石墨烯异质结构呈现超薄纳米片形貌(2.8 nm),具有丰富的表面活性位点,并且易于释放离子嵌入/脱出时的应力/应变,促进可逆的结构转变。此外,石墨烯的复合不仅提高了材料的电子导电性,而且产生了丰富......阅读全文

青岛能源所在石墨炔能源存储与转化研究中取得进展

  可穿戴智能设备是未来科学与社会进步的重要标志之一,也是国家的重大战略需求,其长久的续航能力依赖于高性能的柔性储能电池。针对如何提高电极材料的柔性和容量这一科学问题,在中国科学院院士李玉良的指导下,中科院青岛生物能源与过程研究所新型能源碳素材料团队与中科院化学研究所合作,研发了一种石墨炔基分子材料

科研人员研发出污水处理新材料

  制备高渗透性能且高截留率的氧化石墨烯膜一直是难题和研究热门。近日,浙江农林大学教授陈亮团队通过实验和理论结合,利用改进电子束辐照还原方法,实现了在氧化石墨烯中对环氧基团的精确去除,同时保留了大量羟基。该成果在线发表于《碳》杂志。 他们制备得到的石墨烯膜展示了出色的亲水性、超高渗透性能和稳定性

科研人员成功研发出“准稳态钯氢化物”

据韩国媒体“INEWS24”消息,韩国科学技术院(KIST)和浦项工业大学联合研究团队成功研发出“准稳态钯氢化物(PdHx)材料”。相关研究成果发表在《Nature》上。   “准稳态”是指材料能在极低能量状态下稳定存在,只需改变存在条件就能利用准稳定状态开发出不同性能的新材料。其核心技术是将钯放在

上海硅酸盐所锂/钠电池开框架电极结构合成设计获进展

  探索新型电极材料构架对发展大容量和高倍率的锂/钠(离子)电池至关重要。开框架结构不仅有利于快速反应钠离子通道的构筑,其结构分解后的产物空间分布优化也有利于多电子转换反应活性和效率的提高,框架相结构单元的离散分布甚至可使转换反应发生在分子尺度上,可进一步改进转换产物的空间分布,减缓多相界面对迁移离

西安交大等研发出高性能合金设计机制与材料

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/477203.shtm  Ni50Co50合金中由纳米尺度晶粒(a、b、c)和晶内多尺度成分起伏(d、e、f)构成的复合纳米结构。 成分起伏呈三维网络

西安交大等研发出高性能合金设计机制与材料

     Ni50Co50合金中由纳米尺度晶粒(a、b、c)和晶内多尺度成分起伏(d、e、f)构成的复合纳米结构。 成分起伏呈三维网络分布(g),且不同成分的区域之间由“成分边界”分隔开来(h);(i)Ni50Co50合金的拉伸工程应力应变曲线,图中还给出了纳米晶Ni、纳米晶Co和多层纳米结构N

科研人员成功揭示气体在储层中扩散的微观机制

  新华社武汉9月3日电(记者李伟)气体在致密储层中的运移是地下气体能源开采的关键问题,记者3日从中国科学院武汉岩土力学研究所获悉,该所科研人员近期利用分子动力学在分子水平上揭示了气体在储层中扩散的微观机制。  扩散是气体从致密储层微孔中进入裂隙的主要方式,是气体运移的决速步骤,对气体扩散过程的深入

电池储电站,不能没有“锂”

  虽然锂电池储电站的成本比铅酸电池高出一倍,但这并不是抛弃锂电池的理由。不同应用场合对储能功率和容量要求不同,各种储能技术都有其适宜的应用领域。 7月18日,我国首个10万千瓦级电池储能电站在江苏镇江正式并网投入运营,开启了我国大型电池储能电站商业化运行的新阶段。 而据美国麻省理

电池储电站,不能没有“锂”

  7月18日,我国首个10万千瓦级电池储能电站在江苏镇江正式并网投入运营,开启了我国大型电池储能电站商业化运行的新阶段。  而据美国麻省理工学院《技术评论》杂志最新的报道,尽管锂离子电池的成本在过去十年里急剧下降,但仍然太高,不足以覆盖更长的使用时间,使可再生能源成为电网的主要能源。  “虽然锂电

科研人员开发出锂金属负正极长期稳定循环电解液

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518192.shtm局部高浓度电解液振兴了二次电池的发展。然而,现有局部高浓电解液所使用的氟化稀释剂通常具有毒性高、环境污染严重、合成困难和成本高等缺点。针对这一问题,西安交通大学化工学院李明涛课题组以苯

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

深圳先进院等研发出新型高效低成本储能电池

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳团队联合香港城市大学教授李振声经过长时间努力,成功研发出一种全新的高效、低成本储能电池。相关论文A Novel Aluminum–Graphite Dual-Ion Battery(《一种新型铝—石墨双离子电池》)

深圳先进院等研发出新型高效低成本储能电池

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳团队联合香港城市大学教授李振声经过长时间努力,成功研发出一种全新的高效、低成本储能电池。相关论文A Novel Aluminum–Graphite Dual-Ion Battery(《一种新型铝—石墨双离子电池》)在线发表于

大连化物所研发出单原子修饰的纳米反应器

  近日,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二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与有机-无机杂化材料研究组研究员杨启华团队合作,发展出一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体,提高对多硫化物的催化活性并抑制锂负极枝晶的生长,应用该反应器

科研人员研发出新型仿生离子筛分材料

  自然界中,生物离子通道能够精准筛分离子。这激发了研究人员构筑仿生离子筛分材料的灵感。这些材料可以分离一种阳离子跟其他阳离子,也能够将一种阴离子跟其他阴离子分开,广泛应用于化工和环境领域。用于分离阳离子的材料一般传输阴离子慢,而用于分离阴离子的材料则传输阳离子慢。也就是说,这些材料往往会同时将阴离

美国开发出新型锂基固态电解质材料

  美国国橡树岭国家实验室(ORNL)的科研人员开发出一种新型锂基固态电解质材料Li9N2Cl3。该材料表现出优异的锂相容性和大气稳定性,可用于制造高面积容量、持久的全固态锂金属电池。  Li9N2Cl3具有无序的晶格结构和空位,有效促进了锂离子传输,且由于其固有的锂金属稳定性,可以在10mA/cm

美国开发出新型锂基固态电解质材料

  美国国橡树岭国家实验室(ORNL)的科研人员开发出一种新型锂基固态电解质材料Li9N2Cl3。该材料表现出优异的锂相容性和大气稳定性,可用于制造高面积容量、持久的全固态锂金属电池。  Li9N2Cl3具有无序的晶格结构和空位,有效促进了锂离子传输,且由于其固有的锂金属稳定性,可以在10mA/cm

青岛能源所成功制备柔性载硫体用于高性能锂硫电池

  近年来,随着便携式电子装备、电动汽车的推广和应用,当今社会对电化学储能器件提出了新的挑战。传统的锂离子电池受制于电极材料较低的理论容量,难以满足高能量密度储能系统的要求。基于多电子转换反应的锂硫电池由于具有超高的比能量,并且原材料来源丰富、价格低廉、低毒无害,被认为是最具潜力的下一代高能量电池体

我国科学家研发出高氮掺杂的多孔微晶碳钾电负极材料

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合香港城市大学教授李振声成功研发出高氮掺杂的多孔微晶碳纳米材料,其作为钾离子电池负极表现出高容量和长循环特性。相关研究成果"Ultrahigh Nitrogen Doping of Carbon Nanosheet

厚度33微米,科学家研发出高性能电磁屏蔽材料

   在日常生活和工作中,电子设备运行时会产生电磁辐射,可能会给人们的健康带来不良影响,各设备间的电磁干扰也会严重影响电子设备的性能及其正常运行。因此,发展新型电磁屏蔽材料,尤其是高性能电磁屏蔽材料是解决电磁污染的关键。  如今,各种电子设备越来越多地应用于人们的生活和工作中,但是电子设备在运行过程

研发新型高效双离子电池技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种新型高性能、低成本的钠型双离子电池,有望代替现有锂离子技术并实现产业化。相关研究成果已在线发表于 《先进能源材料》,并申请1项国际发明ZL。  近年来,锂的需求量随锂电池的广泛应用逐年快速增长。然

研究在在储能材料研究领域取得系列突破

   记者11月28日从河北农业大学获悉,该校理学院肖志昌博士带领团队与国家纳米科学中心、澳大利亚格里菲斯大学、德国马普高分子所、北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心的学者通力合作,针对储能材料的微纳结构设计问题开展了深入研究并取得系列突破,相关成果相继发表在 《材料化学学报》和《材料科学与工

深圳先进院研发出高容量稳定有机储钾材料

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210323_4782013.shtml   近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳团队研发出新型有机物用于高容量稳定钾离子存储,相关研究成果Novel lamellar tetrapot

化学所在高性能锂离子电池电极材料研究方面取得系列进展

  为了适应消费电子、电动汽车和储能领域的发展,需要开发更高能量密度、功率密度、循环次数和安全性的锂离子电池。其中高容量、高倍率性能和循环稳定的电极材料的开发是关键,也是研究热点和难点。  在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室

物理所研究长寿命储能型锂离子电池材料储锂机制获得进展

  锂离子电池已经广泛应用到社会生活的各个方面,给人们的生活带来便利。但锂离子电池中还存在一些基础科学问题不是很清楚,其中,进一步揭示储锂材料的储锂机理对改善锂离子电池性能和探索新材料有着至关重要的作用。   中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)清洁能源实验室胡勇胜研究员等通过氮掺杂的

深圳先进院研发出具有普适性的新型高效低成本锂电技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种新型高性能、低成本锂离子电池技术,有望打破现有锂离子电池产业格局。相关研究成果A Novel and Generalized Lithium-Ion Battery Configuration U

美首次开发出纳米固体电解质

  美国橡树岭国家实验室科学家1月23日表示,他们首次成功地为较高能量密度的锂离子电池开发出高性能纳米结构固体电解质。太阳能和风能具有间断性特点,新研究为利用这些可再生能源给电动汽车电池和储能电池充电奠定了基础。   迄今为止,锂离子电池依靠存在于电池正负两极间的液体电解质传导离子。而由于液体电解

深圳先进院研发出新型高效钙离子混合储能器件

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种能在室温下工作的新型高效钙离子混合储能器件,其获得了钙离子储能体系的最佳性能。相关研究成果“A Calcium-Ion Hybrid Energy Storage Device with High

为高性能储能器件相关设计提供新思路

  记者12日从青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院(以下简称:高科院)获悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新团队”在锂硫电池研究方面取得进展。  据悉,该院“高原绿色能源研发与应用创新”团队成立以来,聚焦绿色发展及应用技术,产出了一批有价值的成果,带动了一批校内中青年科研骨干,有

控制结晶/固相反应工艺制备高性能正极材料

  目前动力锂离子电池产业所需要的主流正极材料均采用控制结晶/固相反应工艺进行生产。尤其是大规模储能及电动车电池用的磷酸铁锂材料和各种组成的三元材料的合成,控制结晶/固相反应工艺具有不可替代的优越性。其可根据不同电池的需求,针对性地对前驱体进行改性与调控。同时产品也容易实现良好的均匀性和一致性,这一