硅基混合能源电池研究取得重要进展
在过去十年里,由于能源危机和全球变暖现象的出现,可再生能源和绿色能源的利用引起了广泛的关注。硅基太阳能电池以其低成本、高性能和大规模生产等特点得到人们的广泛肯定。 硅太阳能电池是目前最成熟的太阳能电池技术之一。光调控是一种有效提升太阳能电池性能的方法,如通过增强光吸收能力和制造各种金字塔表面结构来提高太阳能利用效率。这种硅太阳能电池的表面通常有一层透明材料覆盖用于保护器件免受腐蚀、污染和机械损伤。 近日,北京纳米能源与系统研究所王中林课题组的科研人员使用一层很薄的聚二甲基硅氧烷纳米线替换太阳能电池保护膜。利用这种硅基太阳能电池表面的导电薄膜和电池保护膜,王中林课题组制造了由太阳能和纳米发电机组成的第一个摩擦能—太阳能混合发电系统。这种混合能源电池能同时收集太阳能和机械能,可直接用于电催化降解染料罗丹明B,其降解效率在10分钟内高达98%;所产生的能量也能被存储在锂电池内,用于驱动如红激光二极管和手机等个人电子设备......阅读全文
什么是硅基负极材料?
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的
硅基负极材料的性能特点
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的
俄美研制新材料太阳能电池,或能取代硅基电池
硅基太阳能电池从20世纪中叶研发到现在也有几十年了,这几十年中,关于太阳能发电领域一直也没有什么革命性的突破。硅基电池虽然非常流行,但是其技术缺陷也十分明显,比如制作耗能、成本高,电池脆弱、重量大等等。而这些问题都将被解决,因为俄美联合推出了新材料。 俄罗斯莫斯科钢铁合金学院和美国德克萨斯大学
硅基全电池的其他重要参数
初始库仑效率(ICE)是全电池设计的关键,因为它对活性材料的利用率起着决定性的作用,从而影响适用电池的总重量。然而,大多数关于硅负极LIBs的研究都集中在实验室。在实验研究中,通常采用金属锂作为对电极,但锂通常过量,这使得第一次嵌锂过程中SEI膜形成和副反应引起的Li+损失不会显着恶化循环稳定性。在
“神奇材料”石墨烯“联姻”硅基技术
据物理学家组织网7月10日(北京时间)报道,奥地利、德国和俄罗斯的科学家们合作研发出一种新方法,可以很好地让“神奇材料”石墨烯同现有占主流的硅基技术“联姻”,制造出在半导体设备等领域广泛运用的石墨烯-硅化物。相关研究发表在英国自然集团旗下的《科学报告》杂志上。 石墨烯是从石墨材料中剥离出来
宁波材料所纳米硅基负极材料研究取得进展
相对于传统石墨负极材料(372mAh/g),硅负极材料具有极高的理论比容量(3580mAh/g),是未来高能量密度动力锂离子电池负极材料首选。但硅负极材料在充放电循环过程中存在体积变化(高达3倍以上),造成硅颗粒粉化,从而引发SEI膜反复再生库伦效率低,电接触变差极化增大,使实际硅负极材料循环寿
硅基混合能源电池研究取得重要进展
在过去十年里,由于能源危机和全球变暖现象的出现,可再生能源和绿色能源的利用引起了广泛的关注。硅基太阳能电池以其低成本、高性能和大规模生产等特点得到人们的广泛肯定。 硅太阳能电池是目前最成熟的太阳能电池技术之一。光调控是一种有效提升太阳能电池性能的方法,如通过增强光吸收能力和制造各种金字塔表
化学所锂电池硅基负极研究取得进展
在实现碳达峰和碳中和目标的背景下,开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极,具有更高理论比容量的硅基材料被认为是颇有前景的锂离子电池负极材料。然而,硅基负极在充放电时存在较大的体积变化,并伴随有材料结构粉化和电极/电解质间的界面副反应,限制了其循环寿命。因此,优化硅基材料的结构
化学所锂电池硅基负极研究取得进展
在实现碳达峰和碳中和目标的背景下,开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极,具有更高理论比容量的硅基材料被认为是颇有前景的锂离子电池负极材料。然而,硅基负极在充放电时存在较大的体积变化,并伴随有材料结构粉化和电极/电解质间的界面副反应,限制了其循环寿命。因此,优化硅基材料的结构
锂离子电池硅负极材料综述:追求微米硅商业化
2022年10月7日,华中科技大学胡先罗教授团队在Nano Research Energy发表题为“The Pursuit of Commercial Silicon-Based Microparticle Anodes for Advanced Lithium-Ion Batteries: A R
锂电池锡基负极材料介绍
锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。没有商业化产品。
锂电池的新材料硅碳复合负极材料的介绍
数码终端产品的大屏幕化、功能多样化后,对电池的续航提出了新的要求。当前锂电材料克容量较低,不能满足终端对电池日益增长的需求。 硅碳复合材料作为未来负极材料的一种,其理论克容量约为4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余,其产业化后,将大大提升电池的容量。现在硅碳复
我国最大硅基薄膜太阳能电池项目投产
薄膜太阳能电池是新型高效率、高稳定性硅基薄膜太阳能电池,具有成本低、弱光响应好、能量返还期短等突出优点。6月15日,由汉能控股集团投资兴建的我国最大的汉能硅基薄膜太阳能电池项目在成都双流西航港经济开发区建成投产。这标志着我国有自主知识产权的薄膜太阳能电池量产取得重大突破,也标
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶,捕虫高手猪笼草,科学家们研究仿生,利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而,仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”,一旦受到外界触碰,“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
新硅基电池提升分子太阳能储能系统效率
为提高太阳能的利用率,破解太阳能生产间歇性这一难题,西班牙科学家领导的国际研究团队,成功开发出首款硅基太阳能电池与创新性分子太阳能储能系统(MOST)相结合的设备。最新研究有望改善太阳能捕获及储存技术。相关论文发表于最新一期《焦耳》杂志。太阳能发电在理论上是一种可持续能源,但其发电量受天气变化和昼夜
新硅基电池提升分子太阳能储能系统效率
科技日报北京9月26日电 (记者刘霞)为提高太阳能的利用率,破解太阳能生产间歇性这一难题,西班牙科学家领导的国际研究团队,成功开发出首款硅基太阳能电池与创新性分子太阳能储能系统(MOST)相结合的设备。最新研究有望改善太阳能捕获及储存技术。相关论文发表于最新一期《焦耳》杂志。太阳能发电在理论上是一种
中国科大低温合成硅纳米锂离子电池负极材料
一直以来,利用廉价的二氧化硅或硅酸盐制备硅材料都需要较高的反应温度。目前工业上采用的方法依然是高温碳热还原法(>1700℃),所制备的硅大都为块材,难以应用于锂离子电池负极材料。2007年至今,650℃条件下镁热还原二氧化硅是主要的制备纳米硅材料的方法,但该方法条件苛刻,容易产生副产物Mg2Si
硅基超亲电解液锂电池隔膜研究获进展
能量型锂金属电池作为下一代电化学储能技术,是电动汽车、航空航天等领域发展的基础。然而,在构建高比能锂金属电池的条件(如欠锂、低电解液用量等)下,锂枝晶不可控生长和中间产物穿梭等问题制约了产业化进程。与其他策略相比,隔膜的表界面调控可耦合正、负极界面问题的解决方案,且具有不易增加电池体积和质量等优
硅基电池技术突破:电动汽车续航1000公里不再梦想
【前沿科技观察】目前,电动汽车的单次充电续航里程已经达到约700公里,科研人员的追求目标是将电池的续航里程提高至1000公里。为实现这一目标,研究人员正在研究将高储能容量的硅应用于电动汽车锂离子电池的阳极材料。尽管硅具备巨大潜力,但科研人员仍在努力解决将其应用于实际情境的难题。在这方面,浦项科技大学
锂离子动力电池高容量硅/碳负极材料取得突破
目前市场上主流电动汽车的行驶里程和人们日常出行需求仍有差距,提升动力电池能量密度是解决这一问题的关键。国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项支持的北京大学项目团队设计制备出一种高比容量的自体积适应性硅/碳负极材料,为开发高比能量锂离子电池、进一步提高电动汽车行驶里程奠定了基础。 开发高容量负
锂离子电池用硅碳作为负极材料的优势介绍
硅是目前人类至今为止发现的比容量(4200mAh/g)最高的锂离子电池负极材料,是一种最有潜力的负极材料。硅负极材料存在的问题有循环寿命低、体积变化大、持续出现SEI膜,而硅碳锂离子电池负极材料可以有效改善这些问题,所以硅碳负极材料是未来负极材料的发展重点无疑。 硅材料的质量比容量最高可达42
硅基智能创始人司马华鹏:从碳基到硅基,文明交替的奇点已至
硅基智能创始人司马华鹏认为,随着AI技术的快速发展,我们正处在从碳基文明向硅基文明转变的关键时期。这一转变不仅标志着技术的迭代,更意味着生命深层的进化。在AI时代,算力、电力和财力成为了新的生产资料,而传统的食物、能源和土地已不再是关键。司马华鹏将“硅基”概念类比为漫威作品中的振金,认为它将在能源、
高性能硅基薄膜太阳能电池组件湖南下线
5月9日,具有自主知识产权的高性能硅基薄膜太阳能电池组件在湖南共创光伏科技有限公司正式下线。湖南省委常委、副省长陈肇雄出席投产仪式。据该公司首席科学家李廷凯介绍,这是全国乃至全球最先进的一条硅基薄膜太阳能电池生产线,可生产出光电转化率达12%的产品,而目前同类产品的光电转化率一般在9%以下。
通过ALD方式制备纳米结构的黑色硅基太阳能电池
运用纳米技术可以极大地提高光伏的光电转换效率,芬兰阿尔托大学的研究者通过ALD技术与纳米技术研制的黑色电池是一个不错的例子。纳米结构的制备是通过等离子体刻蚀完成的,这可以极大地削弱光线的反射。此外,ALD方式制备出恰当的钝化薄层可以使表面层的载流子复合减少。 "纳米结构的黑色电池的工作性能
锂离子电池负极材料锡基合金的简介
锡基轴承合金的主要成分是锡、铅、锑、铜。 其中锑和铜,用以提高合金强度和硬度。巴氏合金可简单地分为三种:高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要比例)。在所有这些合金系中,锑和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素,而且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。
锂离子电池负极材料锡基合金镀层检验
若镀层仍达不到满意的光亮度或发黑,就应该检查以下几个方面: (1) 整流器电流是否缺相等电源原因。 (2) 是否有大量氯离子或其它离子混入镀液中。 (3) 导电是否良好,滚桶是否有问题。 若原因不明(特别是镀层发黑、有黑色小点时)可用0. 05~0. 1A/dm2 的电流密度和较大的阴极
锂电池富锂锰基正极材料的介绍
高容量是锂电池的发展方向之一,但当前的正极材料中磷酸铁锂的能量密度为580Wh/kg,镍钴锰酸锂的能量密度为750Wh/kg,都偏低。富锂锰基的理论能量密度可达到900Wh/kg,成为研发热点。 富锂锰基作为正极材料的优势有:1、能量密度高;2、主要原材料丰富。由于开发时间较短,目前富锂锰基存
锂离子电池负极材料锡基合金的应用
巴氏合金(包括锡基轴承合金和铅基轴承合金)是最广为人知的轴承材料,由美国人巴比特发明而得名,因其呈白色,又称白合金,具有减摩特性的锡基巴氏合金和铅基巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料,与其它轴承材料相比,具有更好的适应性和压入性,广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机,以及其它矿山机
李静海调研物理所高效硅基太阳电池研究工作
3月14日上午,中国科学院副院长李静海在物理所调研高效硅基太阳电池研发工作。 物理所杜小龙研究员汇报了高效黑硅太阳能电池的研发进展,详细介绍了催化刻蚀法制备纳米结构获得低反射单晶硅片和多晶硅片的工艺特点以及后续有关电池制作的一系列创新工艺,分析了相关技术进行产业开发的前景
硅与非硅材料“混搭”难题解决
美国加州大学戴维斯分校的科学家最近展示了一种具有三维结构的纳米线晶体管,并借助该技术成功将硅与非硅材料集成到了一个集成电路中。研究人员称,该技术有望帮助硅材料突破瓶颈,为更快、更稳定的电子和光子设备的制造铺平道路。 硅是目前最常见的一种电子材料,但它并不是万能的。建立在传统蚀刻工艺基础的硅集成