青岛能源所开发均质化正极材料实现全固态锂电池新突破
采用不可燃无机固态电解质的全固态锂电池可以满足对高安全性储能系统日益增长的需求。全固态锂电池通常采用包含了电极活性材料、导电子和导离子助剂的复合电极。不同组分之间在化学、电化学和力学等性能上难以完美匹配从而诱发多种界面问题,严重恶化电池能量密度和使用寿命。 近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所固态能源系统技术中心在研究员崔光磊带领下,由鞠江伟、崔龙飞、张舒等开创性设计出均质化正极材料,颠覆了全固态锂电池复合正极的范式,解决了上述难题,在实验中制备出兼具高能量密度和长循环寿命的全固态锂电池。 研究团队通过调控LiTi2(PS4)3的电导率和充放电容量,成功合成出兼具高离子电导率(0.2 mS cm−1)、高电子电导率(225 mS cm−1)和高放电比容量(250 mA h g−1)的Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3。该材料的离子和电子电导率高于传统层状氧化物正极材料1000倍以上,比容......阅读全文
全固态锂电池电解质开发!性能全面领先
中国科学技术大学教授马骋开发了一种新型固态电解质,它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,适合进行产业化应用。6月27日,该成果发表在国际著名学术期刊《自然-通讯》上。 全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,
我国开发,超强全固态锂电池电解质问世!
日前从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授开发了一种新型固态电解质,它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,适合进行产业化应用。6月27日,该成果发表在国际著名学术期刊《自然·通讯》上。研究人员介绍,氧氯化锆锂能以目前最低的成本实现和当下最先进的硫化物、氯化物
双碳背景下的高比能锂电池研究进展
全固态Li-S软包电池热失控曲线及其触发机理示意图 固态能源系统技术中心供图在碳达峰和碳中和背景下,加速动力系统电动化成为新能源汽车发展的必然趋势。随着能量密度的提升日益凸显,作为新能源汽车动力系统的关键技术,锂电池的安全隐患自燃、爆炸等电池热失控现象频频发生,热失控事故已成为制约锂离子电池进一
青岛能源所固态电池产业化技术研究获进展
传统液态锂电池电解质体系采用易挥发、易燃烧和易爆的碳酸酯类溶剂,在高温、高电压或极端条件下使用时存在极大的安全隐患,难以满足电动汽车对动力锂电池进一步提高能量密度和安全性能等方面的迫切需求。因此,开发新型高安全性全固态电解质电池能大幅提高锂电池的能量密度、电池安全性和综合性能,且具有广阔的市场空
青岛能源所环保木塑复合材料开始产业化推广
日前,由中国科学院青岛生物能源与过程研究所与中国科学院广州化学有限公司合作开发的环保木塑复合材料获得突破性进展并开始产业化推广。 木塑复合材料是一种新型的健康环保材料,以塑料和木质纤维素(包括木粉、秸秆等)为原料,通过技术处理,制成类木材类产品。该种材料不含甲醛等有害成分,且
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
新路线进一步释放全固态锂电池潜力
中国科学技术大学教授马骋提出了一种关于全固态电池正极材料的新型技术路线,可以大幅提升复合物正极中的活性物质载量,从而更充分地发挥出全固态锂电池在能量密度上的潜力。相关研究成果近日发表于《自然-通讯》。 全固态锂电池由于用不可燃的无机固态电解质替代了有机液态电解质,因此相较目前商业化锂离子电池而
打通“任督二脉”!硫化物电解质研究获突破
近年来,固态电池一直是锂电行业的热门话题,备受关注。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所传来好消息,该所研究员武建飞带领先进储能材料与技术研究组解决了硫化物全固态电池叠层工艺的行业痛点及瓶颈问题,打通了硫化物全固态电池的大型车载电池制作工艺的最后一道难关,在硫化物软包电池叠片技术上取得关键性突破
全固态氟离子电池“涟漪”能否成“浪潮”?
随着固态电解质时代的到来,全固态锂电池将是电池领域“主力”,成为时代的宠儿。但全固态锂电池面临多重挑战,如能量密度有限,伴随锂枝晶的安全隐患,锂元素原料供应紧缺等。谁将是“下一代电池”的有力竞争者?中国科学技术大学马骋教授认为,全固态氟离子电池或许是一个很有希望、应用前景广阔的方向。 钙钛
全固态薄膜锂电池正极薄膜的研究
薄膜锂电池的正极材料初期主要是Ti2S3、MoS2、MnO₂等,随后被电位更高的正极材料代替,如V2O3、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。薄膜制备技术也从初期的蒸镀、旋涂、溅射等技术不断完善增加。 钒氧化物和钒酸锂类正极材料一直是正极材料研究的重要方向,其作为薄膜锂电池的正极材料具
纯锂新能源公司全固态锂电池实现量产
传统锂电池在过度充放电、高温、碰撞等条件下可能因液态电解质的泄漏和挥发而发生燃爆事故。安全事故频发的压力下,采用固态电解质的新型锂电池技术备受关注。记者获悉,北京企业纯锂新能源公司研发出了一款全固态锂电池并于近日投产。传统锂电池的电芯是由正负极、电解液和隔膜构成。而固态锂电池是将锂电池内部的液态电解
青岛能源所开发出“油脂结构定制化”的微藻细胞工厂
甘油三酯(TAG)是地球上能量载荷最高、结构最多元的生物大分子之一,因此它们是地球上动物、植物和人体中能量与碳源的存储载体与通用货币,也是生物柴油的重要来源。每个TAG分子由一个甘油分子和其上搭载的三个脂肪酸(FA)分子构成,后者的饱和度与碳链长度等特征,决定了TAG分子的营养功效、燃油特性与经
青岛能源所锂硫电池硫族正极研究取得进展
锂硫电池因较高的理论容量(1675 mAh·g-1)和能量密度,被认为是增加电动汽车续航里程的有效策略之一。然而,硫正极电子导电性差、体积变化剧烈以及多硫化锂的穿梭效应等缺点,阻碍了锂硫电池的性能。因此,开发和制备新型硫正极材料将是实现高效储能锂硫电池的有效途径之一。 中国科学院青岛生物能源与过程
镁金属二次电池向大规模应用迈进
近日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所(以下简称青岛能源所)获悉,该研究所固态能源系统技术中心围绕镁电池中的关键科学问题开展了大量研究工作,在镁金属二次电池关键科学问题和核心材料方面取得系列成果,该系列成果近期发表在国际权威期刊《德国应化》《先进材料》和《先进能源材料》上。极具潜力的镁金属二
科研团队开发出嵌入转化型的高容量卤化物正极材料
近日,中科院大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员、杨晓飞研究员团队在全固态电池领域取得新进展,团队结合了卤化物电解质的高离子电导率和转化型正极多电子转移的优势,开发了一系列基于嵌入-转化耦合反应机制的高容量LixFeXx+2 (X=Cl, Br)正极材料,为高比能全固态锂电池正极的开发
中国科大以极低成本化解全固态锂电池界面问题
中国科学技术大学教授马骋针对全固态锂电池在循环时因需要维持良好界面接触而过于依赖外部压力、难以实际应用的问题,提出了一种低成本、较为适合商业化的解决方案。1月8日,该成果发表于《自然-通讯》。全固态锂电池有望打破目前液态锂离子电池无法兼顾高安全性和高能量密度的瓶颈。然而,由于全固态锂电池的电解质和电
青岛能源所开发出合成聚酯生物医用材料的协同催化策略
脂肪族聚酯类高分子材料是一类重要的合成医用高分子聚合物,具有良好的生物相容性和生物可降解性,广泛应用于手术缝合线、植入内固定器械、药物缓释等方面。其中应用最广泛的聚酯材料包括聚丙交酯 (PLA )、聚乙交酯 ( PGA )、聚戊内酯 (δ-PVL )及聚己内酯 (ε-PCL )等。对于这类广泛应
青岛能源所BFR生物质橡胶改性材料生产线实现试车成功
近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所与青岛中科和源新材料有限公司在莱西产业技术研究院中科产业城搭建的年产六千吨BFR生物质橡胶改性材料生产装置实现成功开车。 该条生产线满负荷运行年产的橡胶改性材料可用于生产六万吨高品质轮胎用橡胶和两千吨环保生物质氧化锌产品。青岛能源所BFR生物质橡胶改性材
高能量密度锂电池成为研究热点
高能量密度是储能器件未来的重要发展方向,锂离子电池作为性能优异的储能器件在过去几十年被广泛使用。然而,目前传统锂离子电池正极材料的能量密度已经逼近理论值,如何进一步提升能量密度成为研究热点。 全固态金属锂电池作为下一代高能量密度主流技术方案受到广泛关注。理论上电池器件的能量密度在材料层面由其理
全固态锂电池组成的薄膜正极简介
大多数能够膜化的高电位材料均可用于固态化锂电薄膜正极材料。薄膜正极材料主要分为金属氧化物,金属硫化物和钒氧化物。 适合做正极材料的金属化合物,多数已经在传统锂电池领域得到了应用,比如Li Mn2O4、Li Co O2、Li Co1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li Ni O2、Li Fe PO
材料复合领域实现新突破
花园口经济区传来了令人振奋的好消息,由中国科学院理化技术研究所与大连汉顿工业有限公司共同设计、制造的世界最大民用超重力燃烧合成装置CZL- 1000在花园口经济区试制成功,制得的大尺寸碳化钛梯度硬质合金更
青岛能源所合作开发牧草遗传改良体系
羊草(Leymus chinensis)又名碱草,原产于我国的东北、俄罗斯的外贝加尔和蒙古。在我国羊草集中分布于东北平原、内蒙古草原、华北平原和山区以及黄土高原等地,属于多年生禾本科根茎型草本植物。羊草具有产量高、品质好、耐盐碱、抗干旱和抗寒冷等优点,是我国唯一出口创汇的禾本科牧草,曾被国家牧草
获诺奖得主点赞的“卡脖子”技术,打破国外技术垄断!
中科院青岛能源所崔光磊团队提出的“刚柔并济”聚合物复合固态电解质设计理念,引起了国际同行广泛关注,得到了聚合物电解质创始人Armand教授以及2019年诺贝尔化学奖得主Goodenough教授的高度评价。 该团队研制出的固态锂离子电池产品相关技术入选了2020“全球新能源汽车前沿及创新技术”和
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
2025化学与材料科学研究十大热点前沿公布
12月3日,中国科学院与科睿唯安公司面向全球发布年度《2025研究前沿》,报告以文献计量学中的共被引分析方法为基础,研究分析科睿唯安ESI数据库中的13830个研究前沿,旨在发现较为活跃或发展迅速的研究前沿,遴选出11大学科领域的TOP10热点前沿和18个新兴前沿,并评估中国、美国、英国、德国、
高比能锂电池热失控机理研究取得新进展
在碳达峰和碳中和背景下,加速动力系统电动化成为新能源汽车发展的必然趋势。 随着能量密度的提升日益凸显,作为新能源汽车动力系统的关键技术,锂电池的安全隐患自燃、爆炸等电池热失控现象频频发生,热失控事故已成为制约锂离子电池进一步推广与规模化应用的瓶颈问题。提高电池安全性也成为新能源产业健康持久发展
宁波材料所等在全固态锂硫电池研究方面取得进展
锂硫电池被认为是最有发展潜力的下一代高能量密度储能器件之一,其正极材料单质硫的理论比容量和比能量可高达1675 mAh/g和2567 Wh/kg,是目前商用锂过渡金属氧化物正极的五倍。然而,传统锂硫电池的安全性与循环性能差是其面临的主要挑战,严重影响了商业化进程。采用无机固体电解质取代传统有机电
中国锂电池“突围记”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518843.shtm锂电池是电动汽车的关键部件。在世界汽车大国你追我赶、逐鹿新能源车的今天,得锂电池者得天下。2023年6月,一块由我国自主研发、能量密度每公斤360瓦时的固态锂电池正式交付给电动汽车的龙
我国首次精准“透视”全固态锂电池锂浓度分布
我国科学家突破全固态锂电池关键难题。记者从中核集团获悉,近日,中核集团中国原子能科学研究院与清华大学深圳国际研究生院依托中国先进研究堆,利用中子深度剖面分析技术,精准揭示了全固态锂电池传统单层正极的关键缺陷,首次通过实验直接观测并定量证实了显著的纵向锂浓度梯度,在电极厚度方向上实现了锂浓度的均匀分布
锂电池正极材料介绍
正极材料 在正极材料当中,较常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料镍钴锰的聚合物正极材料占有较大比例正负极材料的质量比为31~41,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直。