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上海硅酸鹽所在鋅基電池的新型穩(wěn)定化電解質研究中取得系列進展
為有效改善鋅負極的穩(wěn)定性，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員劉宇帶領的科研團隊開展了一系列工作，研究出一種具有高穩(wěn)定性、柔性的自支撐明膠電解質隔膜。這種電解質具備獨特的熱可逆性和優(yōu)異的無機鹽兼容性。通過構筑穩(wěn)定的電極-電解質界面，鋅負極的腐蝕程度顯著降低，對稱電池循環(huán)穩(wěn)定性得到提高（0.2mA cm-2穩(wěn)定循環(huán)800h）且沒有明顯的枝晶形成。獨特的結構設計使電池具備柔性和抵抗外力刺激的穩(wěn)定性。進一步地，基于明膠獨特的無機鹽增強效應，在高濃度的電解液中處理后的明膠電解質脫水，分子鏈之間形成強疏水相互作用，電解質的熱穩(wěn)定性和機械性能明顯增強，獲得了目前所報道的機械性能最好的水系鋅基電池自支撐固態(tài)電解質隔膜。對稱電池在高達5mA cm-2電流密度下可以穩(wěn)定循環(huán)400h。同時，優(yōu)異的機械性能也提高了電池的安全性，拓展了其在柔性電池領域的應用。
大連化物所研發(fā)出應用于鋅溴液流電池的高活性氮化鈦納米棒陣列復合電極材料
近日中國科學院大連化學物理研究所儲能技術研究部研究員李先鋒、張華民團隊設計、制備了一種基于氮化鈦納米棒陣列三維復合電極材料，并應用于鋅溴基液流電池中。該研究團隊設計制備出了一類基于氮化鈦納米棒陣列的自支撐三維層狀復合電極材料。在此設計中，碳氈電極作為復合電極的基底材料，其三維導電網絡保證了電極的高電子傳導率。氮化鈦納米棒陣列對Br2/Br-電對的高催化活性則降低了電極的電化學極化。此外，三維層狀和棒狀陣列結構有助于電解液向電極內部的滲透，提高了電極的離子傳輸速率，從而降低了傳質極化，大大提高了鋅溴液流電池的工作電流密度。該工作為高功率密度溴基液流電池電極材料的設計制備提供了新思路。
科學家開發(fā)出鋰硫電池新陰極 性能穩(wěn)定容量高
據了解，新加坡科學技術研究局納米生物實驗室的科學家們已經開發(fā)出一種生產鋰硫陰極的新方法，這種陰極在200多次的循環(huán)中表現出了穩(wěn)定的性能和高存儲容量。該研究機構表示，這代表著“鋰硫電池商業(yè)化有望�！睂嶒炇倚〗M在添加硫之前使用組裝的碳支架來創(chuàng)建三維互聯(lián)的多孔納米材料，而這種支架防止了陰極塌縮。研究結果表明，采用新電極的電池在200次循環(huán)中可以達到每克1220毫安時的特定容量，且容量衰減率低于0.14%。根據實驗室的數據，由于“陰極的外形、表面積和電阻的差異”，鋰硫電池的比容量提高了48%，容量衰減率降低了26%。
北大在鋰電池材料界面梯度重構提升性能方面取得重要進展
近日，由北京大學深圳研究生院新材料學院潘鋒教授領導的清潔能源中心研究團隊運用中子衍射、x-射線吸收譜（XPS）、高精度及原子尺度顯微鏡（HR-TEM及球差TEM）結合第一性原理量子化學計算，對鋰電池過渡金屬氧化物層狀材料界面Ti梯度摻雜形成新型的界面重構、提升電池充放電速率和循環(huán)穩(wěn)定性及相關機理進行了系統(tǒng)的研究。
青島能源所開發(fā)出基于石墨炔的高性能儲鈉材料
中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組研究發(fā)現，通過對石墨炔碳材料進行分子設計控制炔鍵的數目，增加更多的儲鈉位點和傳輸通道，進而制備出具有更好電化學表現的儲鈉材料，其優(yōu)異的比容量和超長的循環(huán)穩(wěn)定性表明石墨炔類碳材料在儲能方面具有巨大的應用潛力。
深圳先進院在高安全性準固態(tài)電池研究取得進展
中國科學院深圳先進技術研究院光子信息與能源材料研究中心電化學團隊在高安全性二次鋰電池方向獲得重要進展。研究團隊開發(fā)了一種適配鋰金屬負極的高性能阻燃準固態(tài)電解質。該電解質通過原位聚合高分子骨架以支撐不可燃的磷酸酯溶劑，兼具高安全性與高碘化學穩(wěn)定性�；谠撾娊赓|的準固態(tài)電池在彎折、沖擊、剪切、空氣暴露、直接明火灼燒情況下均可穩(wěn)定運行，并展現出了600圈無衰減的優(yōu)異性能。
深圳先進院研發(fā)出新型低成本環(huán)保鈉電正極材料
近日，中國科學院深圳先進技術研究院功能薄膜材料研究中心唐永炳研究員及其團隊成員聯(lián)合泰國國立同步輻射光源研究所成功研發(fā)出一種新型鈉離子電池正極材料。唐永炳研究員及其團隊成員宋天一、姚文嬌、鄭勇平等人通過理論計算與實驗相結合，成功研發(fā)出一種新型Na2Fe(SO4)(C2O4)·H2O鈉電正極材料。該鈉電正極材料表現了優(yōu)異的電化學可逆性和穩(wěn)定性。進一步的原位同步輻射和XRD表征以及第一性原理計算闡明了該材料電化學活性起源于Fe2+/Fe3+氧化還原對；高的電化學穩(wěn)定性則源于該材料具有大尺寸的鈉離子遷移通道及高的晶體結構穩(wěn)定性。該工作對開發(fā)新型電極材料以及促進高效低成本電池技術發(fā)展具有重要意義。
擁有新型電解質的鈣電池或許可替代鋰離子電池技術
德國卡爾斯魯厄理工學院 （Germany’s Karlsruhe Institute of Technology）的科學家介紹了一種新型的有機鈣鹽電解質，可實現室溫充電。研究者表示，這一電解質在氧化穩(wěn)定性、離子電導率和長期可逆循環(huán)能力方面表現出“最先進的電化學性能”。盡管現在取得了一定的成果，但科學家指出，“新的電解質只是重要的第一步，”但“我們還有很長的路要走，才能將鈣電池推向市場�！�
參考來源：
中國科技網、OFweek鋰電網、北京大學
（中國粉體網編輯整理/墨玉）
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