研究揭示硬碳中“转化–释放”动态储钠新机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋、研究员郑琼团队与研究员彭章泉、副研究员钟贵明等合作,在钠离子电池硬碳负极研究方面取得新进展。他们揭示了硬碳储钠过程中,低压平台区“转化填充–团簇形成长大–再次吸附/插层”的动态演变规律,确定插层态钠向团簇的转化过程为动力学速控步骤,并据此提出了高容量、高倍率硬碳材料微观结构的设计策略。相关成果发表在《美国化学会志》。 钠离子电池具有资源丰富、成本低廉、性价比高等优势,在中低速电动车和大规模储能等领域应用前景广阔。其中,硬碳材料因其高容量和适宜的工作电压,被视为最具商业化前景的负极材料。然而,其储钠机制长期存在争议,尤其是其放电曲线低压平台区的钠存储行为尚不明确。传统观点认为,平台区容量源于钠在闭孔中形成准金属簇,然而,钠离子在吸附、插层态与金属簇间之间的动态转化过程和动力学瓶颈仍不明晰,这为高性能硬碳材料的结构设计带来了挑战。 本工作中,团队通过定量原位核磁共振 (NMR)......阅读全文

大连化物所通过调控原子界面催化过程实现高效储钠

   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能源与环境小分子催化研究组(509组)邓德会研究员团队与郑州大学张佳楠教授团队合作,通过界面化学工程将二维2H-MoS2纳米片组装在氮掺杂碳限域的铁原子催化剂(Fe(SA)-N-C)载体上,并将其作为钠离子电池的负极材料,在Fe(SA)-

我所通过调控原子界面催化过程实现高效储钠

近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组(509组)邓德会研究员团队与郑州大学张佳楠教授团队合作,通过界面化学工程将二维2H-MoS2纳米片组装在氮掺杂碳限域的铁原子催化剂(Fe(SA)-N-C)载体上,并将其作为钠离子电池的负极材料,在Fe(SA)-N-C的催化作用下

双碳背景下,新型储能能走的更远么?

在碳中和背景下,据估计,未来新型能源系统中风电光伏占比将达到65%~70%,由于风电光伏具有不稳定性,高比例新能源需要大量的配套储能。 中国储能行业的快速发展离不开政府政策的大力支持和前瞻性的战略部署。 2014年,国务院发布《能源发展战略行动计划(2014—2020)》,提出将储能列入9个

《自然》最新论文:植物和土壤或能互换储碳能力

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455018.shtm 中新网北京3月25日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇气候变化研究论文,研究人员开展一项针对100多个实验的分析研究显示,当二氧化碳水平升高导致植物生物量增

南海海草床碳储能力及变化机制获揭示

3月20日,记者从中国科学院南海海洋研究所获悉,该所研究员黄小平团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,研究揭示了南海海草床的碳储能力及变化机制。相关成果分别发表于《全球变化生物学》(Global Change Biology)、《水研究》(Water Research)。海草床是重

储碳矿物菱镁矿快速生产技术问世-抵御全球变暖

据物理学家组织网报道,科学家开发出一种快速生产菱镁矿的方法。菱镁矿作为一种可储存二氧化碳(CO2)的矿物,未来如能实现工业规模的大批量生产,可大量减少长期存在于大气中的CO2,从而抵御全球变暖的影响。该研究报告是在近日于波士顿举行的国际地质化学界重要学术会议戈尔德施密特会议上提交的。 菱镁

我国研究团队在土壤微生物碳泵储碳机制研究获系列进展

  土壤碳的周转与截获机制是碳生物地球化学循环过程研究领域中的热点和难点。土壤碳汇功能的提升是提高粮食安全、改善水质、维持生物多样性、保育土地健康等的关键,也是积极响应我国黑土地保护工程与国际“碳中和”发展战略、应对全球气候危机的必由之路。土壤有机碳(SOC)在陆地生态系统土壤里主要以有机质(SOM

为什么硬碳可以作为锂离子电池负极材料

最佳答案明显是错误了,稍微对这一领域了解的人都会知道,硬碳是难以石墨化的碳,即在高温下炭化也很难得到结晶性很好的碳。硬碳最为锂离子电池的负极材料有着较高的比容量,原因主要有几点:就整体而言,因为碳的结晶性不好,存在大量的缺陷,而这些缺陷可以帮助容纳锂离子;二对于某些特定的结构而言,这些硬碳材料有着较

钠离子电池:“备胎”转正何日可期?

   “许多人对钠离子电池寄予厚望,您怎么看待它的前景?”在2021年腾讯WE大会期间,《中国科学报》记者将这一问题抛给了动力电池与储能及燃料电池技术科学家王朝阳。  “钠离子电池是磷酸铁锂电池的‘备胎’。”他简单、直接的回答让记者颇感意外。毕竟,钠离子电池已经在国内引发极大关注。  “说它是‘备胎

钠离子电池:电池体系新延伸-蓄势待发向未来

钠离子电池是锂电池的有效补充。全球新能源汽车及储能行业正在快速持续增长,而作为核心原材料的锂资源正因为供需错配以及经济性问题成为影响行业发展的重要因素。而钠资源储量丰富,分布均匀,以其为原材料生产的钠电池工作原理与生产工艺方面基本一致,且相比锂电池,其优势在于低温性能、倍率性能及经济性更优,劣势在于

室温钠离子储能电池零应变负极材料研究取得重要进展

  室温钠离子电池与锂离子电池具有相似的储能机制,但钠的资源丰富,原料成本低廉,对于可再生能源的大规模储能和智能电网来说室温钠离子电池表现出极大潜力。目前已经研究的钠离子电池的负极材料主要有碳类材料、过渡金属氧化物、合金类材料以及磷酸盐(参见我们综述文章H. L. Pan, Y.-S. Hu,

储能行业深度研究报告:双碳驱动能源革命

 1、能源革命高歌猛进,开启储能万亿市场1.1、 碳中和下的新兴赛道,万亿市场冉冉升起根据国际能源署数据,在过去的三十年间,全球 55%的累计排碳来自电力行业,电力行 业 80%排碳来自燃煤发电,而随着全球电动化的推进,未来电力占二次能源比重将不断增加。因此减少燃煤发电比重的同时大力发展清洁能源成为

钠离子电池技术的研究方向

(1)材料研究有待深入:硬碳机理,性能提升,安全评估 目前学术界对于硬碳的储钠机理尚存诸多争议,并未完全阐明。为改善现有硬碳负极首周效率较低等缺陷,必须深入理解其储钠的动力学机制,为技术研发提供最根本的理论指导。现有钠离子电池的材料性能尚有较大的改良空间。总体而言,现阶段的钠离子电池的能量密度与理论

新型钠电池正极材料实现十万次超长循环寿命

近年来,钠离子电池凭借其原材料资源储备丰富、提取成本较低、自主可控等优势,正加速从实验室迈向产业化,有望与锂离子电池在储能领域形成互补,展现出了巨大的发展潜力和广阔的应用前景。近日,中国科学院院士、南方科技大学机械与能源工程系讲席教授赵天寿,副研究员韩美胜,副教授曾林团队提出了一种集成聚阴离子和层状

变废为宝!蟹壳“变身”钠电阳极:性能更好且更便宜

随着对可再生能源和电动汽车需求的不断增加,人类对储能电池的需求也“水涨船高”,但支撑这些可持续性解决方案背后的电池并不总是可持续的。于是,科学家们开始在原材料方面另辟蹊径,例如蟹壳。目前主要的研究都集中在壳聚糖上,它是甲壳素的衍生物。甲壳素有很多来源,包括真菌的细胞壁、甲壳类动物的外骨骼和乌贼的壳。

变废为宝!蟹壳“变身”钠电阳极:性能更好且更便宜

随着对可再生能源和电动汽车需求的不断增加,人类对储能电池的需求也“水涨船高”,但支撑这些可持续性解决方案背后的电池并不总是可持续的。于是,科学家们开始在原材料方面另辟蹊径,例如蟹壳。目前主要的研究都集中在壳聚糖上,它是甲壳素的衍生物。甲壳素有很多来源,包括真菌的细胞壁、甲壳类动物的外骨骼和乌贼的壳。

钠离子电池行业专题:多方发力,趋势已成

钠电池 ,是锂离子电池的 完美替补?钠离子电池具备替代锂离子电池的条件工作原理:与锂离子电池相同:属摇椅式二次电池, 充电时钠离子从正极脱嵌,通过电解质和 隔膜后在负极嵌入,放电时则相反运动。钠源:氢氧化钠、碳酸钠、甲酸钠、醋酸钠、氯化钠等;储量丰富, 易于开采,供应链安全风险小; 锂源:氢氧化锂(

专业动态调整优化中的取舍之道

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511741.shtm 杭州电子科技大学智能制造工程专业师生在进行智能机器人技术研讨。曹蔚然 摄编者按:今年3月,教育部等五部门印发了《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》,为优化高校学科专

6542在新生儿硬肿症中作用

新生儿硬肿症为一综合病征,主要表现为低体温和多器官功能损伤,严重者出现皮肤硬肿,多见于早产儿和寒冷的季节,也可发生在严重的败血症过程中,以皮肤、皮下脂肪组织硬化、水肿为特征,以早产、窒息、感染的新生儿为常见,重症可出现多器官功能损害。新生儿毛细血管管径相对较粗, 静脉较细直径与动脉相等,

增碳剂中含碳量的测定方法

增碳剂中含碳量一般采用间接定碳法。(和煤的一样)

科研团队研发绿色低成本钠离子电池进入中试阶段

  经过一年奋战,我们研发的绿色低成本钠离子电池进入中试阶段,预计今年四季度可以进入产业化生产。”华南师范大学化学学院教授郑奇峰近日受访时说。  2023年3月,“华南师范大学—耐普电源绿色低成本钠离子电池研发中心”揭牌,郑奇峰担任研发中心副主任一职。由此,相关方在技术开发与人才培养等方面深化合作,

上海硅酸盐所在钠离子电池材料设计方面取得进展

  近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员刘建军团队与华中科技大学教授黄云辉团队通过合作研究,设计有机共轭分子的三维折扇排列与过渡金属离子配位构建纳米金属有机框架(MOF)材料苝四甲酸锌(Zn-PTCA),首次突破共轭碳环储钠的电化学活化,极大地提高了电极材料的储钠容量,为进一步设计新型高比容量电极

钠离子电池或成市场“新宠”

  在电池这个庞大的家族中,相比人们熟知的锂离子电池、铅酸电池,镍镉电池、钠离子电池等因储能容量受限、循环次数较少因素未能成为市场的“宠儿”。  不过,近日中国科学院物理所研究员胡勇胜带领团队给钠离子电池的市场带来了一针“强心剂”。他的团队成功利用无烟煤制作出钠离子电池负极,为其进一步市场化应用提供

新能源微电网中各种储能方式比较

鉴于微电网系统的特点和储能的作用,对储能装置的性能特点具有较为独特的要求。概括起来包括:能量密度大,能够以较小的体积重量提供较大的能量;功率密度大,能够提供系统功率突变时所需的补偿功率,具有较快的响应速度;储能效率高;高低温性能好,能够适应一些特殊环境;以及环境友好等。现阶段微电网中可利用的储能装置

储能系统中变压器常见失效分析

1、变压器在储能系统中应用 不同变压器在储能系统中的主要作用为: ①升压、隔离变压器,起电压变换和工频隔离作用;②配电变压器,起电压变换作用;③采样变压器,起工频隔离和产生中性点作用。具体如图 1 所示。 2、常见故障模式分析 2.1 绕组故障 2.1.1 绕组过温故障 绕组过温是变压器所有故障中常

全球首套1MWh钠离子电池储能系统介绍

2021年6月28日,由华阳集团联合中科海纳公司共同打造的1MWh钠离子电池储能系统正式投运。据悉,该套储能系统是全球首台套1MWh钠离子电池储能系统。钠离子电池用于储能,正成为市场共识。事实上,钠离子电池不是新鲜事物。早在2010年前后,锂离子电池正深刻改变社会生活之际,科研界就已经注意到锂资源的

钠离子电池及其应用现状和趋势

 1、钠离子电池产生的背景(1)锂钠同族,物化性质类似(2)锂资源稀缺,钠资源丰富锂资源的全球储量有限,锂元素在地壳中的含量仅为 0.0065%。随着新能源汽车的发 展对电池的需求大幅上升,资源端的瓶颈逐渐显现,成本较高限制了锂离子电池的大规模应用。钠资源储量非常丰富,地壳丰度为 2.64%,是锂资

10kWh磷酸盐基钠离子电池储能系统开发成功

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋、副研究员郑琼团队自主开发出了10kWh磷酸焦磷酸铁钠基钠离子电池系统,并实现了用电负载的稳定供电。  经测试,系统输出能量为9.7kWh,直流侧能量转换效率为91%。该系统由5个独立的电池模组和与其配套的逆变器、控制模块共同组成。其中,每个模组(5

德国开发出能提高锂电池储电能力的铁碳材料

  德国卡尔斯鲁厄技术研究所日前发表公报说,该研究所利用纳米技术研发出一种能明显提高电动汽车用锂电池储电能力并降低电池成本的新型铁碳储电材料。   公报说,为了突破传统锂电池的储电瓶颈,卡尔斯鲁厄技术研究所下属的纳米技术研究所一直在研制一种能在很小的储电单元内储存更多电力的全新铁碳储

新疆生地所土壤剖面有机/无机碳储研究取得新进展

  中科院阜康荒漠生态站李彦研究员领导的研究团队,在国家重点基础研究发展计划项目(2009CB825102)和中科院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-431)的支持下,针对全球土壤碳储量估算存在很大的不确定性,并且时常忽略土壤无机碳库这一问题,以降水梯度变化为主线,景观类型