钠离子电池难题终于有解了
研究背景:钠离子电池的可持续潜力 钠离子电池有望提供一种更可持续的大容量储能方式,新研究还提示它们或许能另作他用:帮助去除海水中的盐分。目前,锂离子电池为大多数智能手机、笔记本、电动车及众多大型储能系统供电,虽能储存可观能量,但锂及部分其他材料获取成本高昂,且可能带来显著的环境代价。相比之下,钠的储量与分布优势,使其被视为下一代低成本储能的有力候选。 实验过程:把水留在材料里反而更好 钠在地表分布广泛,存在于海水、盐矿与多种矿物中,使其成为低成本储能的理想候选。钠离子电池的工作原理与锂离子类似:带电钠粒子在充放电时于两极间移动。主要障碍一直是性能——许多钠离子材料在储电量、充电速度与寿命上尚难匹敌锂离子。 英国萨里大学(University of Surrey)的科学家发现,一种钠基电池材料在保留天然含水量时表现更佳。电池研究者通常会去除这类水分,因为潮湿普遍被视为有害;但此次情况恰恰相反,保留水分带来了显著改善。研究团队在......阅读全文
钠离子电池难题终于有解了
研究背景:钠离子电池的可持续潜力 钠离子电池有望提供一种更可持续的大容量储能方式,新研究还提示它们或许能另作他用:帮助去除海水中的盐分。目前,锂离子电池为大多数智能手机、笔记本、电动车及众多大型储能系统供电,虽能储存可观能量,但锂及部分其他材料获取成本高昂,且可能带来显著的环境代价。相比之下,钠
离子太阳能电池助力海水淡化
现代太阳能电池可利用光能产生电子和电洞,然后由半导体材料传输到外部电路,供人们使用。但很少有人关注另一种由光能驱动的发电形式,即通过分解水分子得到带相反电荷的质子和氢氧化物。近日,美国研究人员在《焦耳》杂志上报道了一种新设计,它在发电和咸水淡化方面具有很好的应用前景。 该研究高级作者、加州大学
离子太阳能电池助力海水淡化
现代太阳能电池可利用光能产生电子和电洞,然后由半导体材料传输到外部电路,供人们使用。但很少有人关注另一种由光能驱动的发电形式,即通过分解水分子得到带相反电荷的质子和氢氧化物。近日,美国研究人员在《焦耳》杂志上报道了一种新设计,它在发电和咸水淡化方面具有很好的应用前景。 该研究高级作者、加州大学
南京大学研发新材料实现高效太阳能海水淡化
记者日前从南京大学获悉,由该校教授、中科院院士祝世宁领导的基金委创新团队成员、现代工程与应用科学学院教授朱嘉及其课题组,在高效太阳能海水淡化材料研究方面取得重要进展。相关成果日前发表于《自然—光子学》杂志。 据了解,随着全球水资源日趋紧张,包括含盐地下水在内的海水淡化作为一种获取淡水的有效方法
钠离子电池电极材料物性,影响电化学储能微观机制
近日,中国科学院深圳先进技术研究院纳米调控与生物力学研究中心付比助理研究员(第一作者)及湘潭大学客座学生苏永、余俊熹等在电化学知名期刊Electrochimica Acta(IF 5.12)上发表重要研究进展。这篇题为Single crystalline nanorods of Na0.44Mn
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,
音叉做探针:从原子尺度看清水合离子真容
“水是世界上最常见、也是非常复杂的物质。最近,我们在尝试人工控制结冰,在国际上首次从原子层次上观察到冰是如何形成的,发现在二维极限下冰的结构与石墨烯很相似……”前不久,在第二届世界顶尖科学家青年论坛上,北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖描绘的水世界吸粉无数。话音刚落,参会的多位诺奖得主纷纷
物理所室温钠离子储能电池正极材料研究取得新进展
锂离子电池不仅广泛用于移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式电子设备,还是电动汽车动力电池的最佳选择。随着太阳能、风能等可再生能源的快速发展,研发大规模储能电池也已成为迫切需求。这样锂的需求量将大大增加,然而锂的储量是有限的,且分布不均,将锂离子电池用于大规模储能会是一个重要问题。我们迫切需要开发
“看见”原子极限-中国科学家首次揭示水合离子的微观结构
北京大学和中国科学院的一支联合研究团队日前利用自主研发的高精度显微镜,首次获得水合离子的原子级图像,并发现其输运的“幻数效应”,未来在离子电池、海水淡化以及生命科学相关领域等将有重要应用前景。该成果于北京时间5月14日由国际顶级学术期刊《自然》在线发表。 水是人类熟悉但并不真正了解的一种物质。
1MWh钠离子电池储能系统在山西投运
2021年6月28日,由华阳新材料科技集团与中科院物理研究所共建的1MWh钠离子电池储能系统,在山西转型综合改革示范区正式投运。 储能是支撑能源互联网、智能微电网、综合能源服务的关键技术。钠离子电池储能系统,由中科院物理研究所自主研发,利用成本低廉的无烟煤作为前驱体制备钠离子电池负极材料,具有
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
受常规电池原理启发-高效海水淡化装置效率可达80%
科技日报北京2月14日电 (记者华凌)受传统钠离子电池启发,美国伊利诺伊大学研究人员研制出类似电池的海水淡化装置,以最小的能量实现大约80%的淡化率,未来或可实现质高价廉的海水淡化新技术。该成果报告刊登在《电化学学会志》上。 海水淡化技术可满足不断增加的淡水需求。但海水淡化的技术障碍和所需的大
寻找新材料是储能电池发展关键
对于智能电网、新能源、电动汽车以及节能环保产业等多个战略性新兴行业来说,储能材料却成为制约各国新能源发展的技术瓶颈。无论是在容量上还是经济性上,现有储能技术距离其在电网大规模应用,还有相当远的距离。 因此,寻找新材料是储能电池发展关键。 材料是储能产业发展的先导和基础。掌握高性能、低
海南太阳能海水淡化示范工程试产
日前,我省首个太阳能光热海水淡化商业示范工程在乐东黎族自治县尖峰镇建成并成功产水,目前已进入试生产阶段。 该项目是省工信厅重点推进的海南省20万吨太阳能光热海水淡化设备制造基地项目的重要一环,由上海骄英能源科技有限公司和海南惟德能源科技有限公司共同投资建设,一期建设规模额定总热功率为180
北大《Nature》科学家首次看到水合钠离子的原子级“真面目”
在日常生活中,舀一勺盐,倒进一杯水里搅一搅,得到一杯盐水,这是再平常不过的事了。但就是这件小事,却难倒了无数大科学家。人们已经知道,水能溶解很多东西,并与其形成团簇,但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、高毅
我国首个大容量钠离子电池储能电站在南宁投运
5月14日,我国首个大容量钠离子电池储能电站——伏林钠离子电池储能电站已在南宁建成投运。这是国家重点研发计划“百兆瓦时级钠离子电池储能技术”项目示范工程的一期工程,工程的投产标志着钠离子电池大规模储能工程技术取得关键性突破。 在南宁市武鸣区,投运已28年的伏林变电站迎来了“新邻居”——伏林钠离
看!这就是盐水
在日常生活中,舀一勺盐,倒进一杯水里搅一搅,得到一杯盐水,这是再平常不过的事了。但就是这件小事,却难倒了无数大科学家。 人们已经知道,水能溶解很多东西,并与其形成团簇,但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、
南通大学自主研发设备提高海水淡化效率
太阳能驱动的海水淡化技术是解决全球淡水资源短缺问题的关键手段,具有显著的工程应用价值。近日,南通大学物理科学与技术学院的袁国秋、曹敏、王孟和张雷课题组在这一领域取得了突破性进展。相关成果以《一种高效的、抗盐积聚的分体式太阳能海水淡化系统》为题,发表在太阳能领域期刊《太阳能材料与太阳能器件》上。利用太
我国首获水合钠离子原子级分辨图像-在原子层次看“盐水”
为包含3个水分子的钠离子水合物,其具有异常高的扩散能力。北大量子材料科学中心供图 近日,北京大学物理学院量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作,继2014年获得世界首张亚分子级分辨的水分子图像后,再次取得突破,首次得到
观海水旅行-解海水淡化之谜
事件 全国聚焦海水淡化 全国首批海水淡化产业发展试点名单上共有8位成员,浙江舟山市和深圳市入选试点城市,天津滨海新区、河北沧州渤海新区入选试点园区,浙江鹿西乡 (岛)入选试点海岛,杭州水处理技术研究开发中心入选产业基地,天津国投津能发电为海水淡化供水试点,甘肃庆阳市环县为
非对称仿生界面高分子复合材料用于太阳能海水淡化
水资源短缺是目前面临的一个全球性问题,对地球上丰富的海水进行淡化则是解决水资源短缺问题的一个重要途径。但传统的海水淡化往往需要高能量消耗,在一些能源短缺的地区难以实现,因此,亟需一种绿色、高效、可持续的海水淡化方法来缓解上述危机。太阳光驱动的界面光热水蒸发,由于其可以通过在远远低于水沸腾的温度下
海水淡化技术须重点突破关键材料瓶颈
海水淡化作为水资源的开源增量技术,具有“不淹地、不移民、不争水、不受气候变化影响”的特点,能稳定供水、应急供水和战略性供水,是解决沿海水资源短缺问题的重要途径。 不过,目前一些公众对海水淡化水的使用仍存在顾虑。“这主要是因为对海水淡化技术的了解不够。”国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所所长
什么是储能电池?
储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。 储能电池主要储存电能,储能电池对外供电的时候不会像动力电池波动那么大,储能电池算是比较平稳的输出,一般都是放电电流小放电时间长,对于储能电池还有一个要求就是使用寿命长,使用寿命一般在5年左右。
软质电活性材料像电池一样储能
9日发表在《自然》杂志上的一篇论文称,美国西北大学材料科学家利用肽和塑料中大分子的片段,开发出一种由微小、灵活的纳米级丝带组成的材料。这种柔软、可持续的电活性材料有望为医疗、可穿戴和人机界面设备提供新的应用可能性。这种材料可以像电池一样充电,用于储存能量或记录数字信息。它还具有高效节能、生物相容性好
海水淡化项目落户中捷
笔者从中捷产业园区了解到,“海水淡化与膜工程技术研发中心”项目建设即将正式启动,中科院过程工程研究所科研团队已入驻中捷产业园区,进行前期准备工作。这一项目按照国家重点实验室或国家工程中心水准的建设目标,重点开展海水淡化及浓盐水综合提取与利用、相关成套装备设计制造以及生物技术应用等方面的
新材料有望提高海水淡化和金属回收效率
一个国际研究团队近日开发了一种可以高效过滤海水中的盐以及分离海水中金属离子的新材料,有望提高海水淡化和金属回收效率,具有巨大的经济价值。 由澳大利亚、美国和中国科学家组成的研究团队在新一期美国《科学进展》杂志上报告说,他们制备出一种金属有机框架材料,这种特殊的材料能够模仿生物细胞膜的过滤功能,
海水淡化?我国学者研发新材料进行膜蒸馏
在国家自然科学基金项目(批准号:21625102、21971017、21922502、21674012)等资助下,北京理工大学王博、冯霄教授团队和中国科学技术大学王奉超教授团队合作,在膜蒸馏海水淡化领域取得进展。研究成果以“具有亲疏水梯度的共价有机框架薄膜膜蒸馏(Hydrophilicity g
钠离子电池的主要材料介绍
钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐,相较于锂盐而言储量更丰富,价格更低廉。由于钠离子比锂离子更大,所以当对重量和能量密度要求不高时,钠离子电池是一种划算的替代品。
国家新型储能电池与材料产业创新联盟成立
我国首个国家级储能电池与材料技术创新平台——“国家新型储能电池与材料产业技术创新战略联盟”日前在四川遂宁市大英县成立。联盟深化政产学研用合作,着力突破新型储能电池与材料产业技术瓶颈,推动我国新型储能电池与材料产业的升级换代。 联盟未来将通过政产学研用资源,搭建新型储能电池的产业技术创新、转移
研究显示:纳米技术让钠离子电池性能显著提升
实现二零五零年净零排放,需要储能技术大幅进步以支撑可再生能源大规模并网。锂离子电池凭能量密度二百五十瓦时每公斤、长循环与快充能力成为主力,却受限于稀缺材料与安全隐患。数据显示,锂资源地壳丰度仅二十ppm、钠高达两万三千六百ppm;氢氧化锂价格约每吨七万五千美元,而钠仅约九百美元。锂电热稳定区间狭窄