大连化物所开发出多电子转移高能量密度水系电池

大连化物所开发出多电子转移高能量密度水系电池 溴-碘卤素化合物构建的多电子转移正极。大连化物所供图能量密度和安全性是衡量二次电池的重要标准。传统的非水系锂离子电池尽管具有高的能量密度，但其采用的有机电解液易燃，安全性问题难以保障。水系电池采用水作为溶剂，具有安全性。然而，水系电池的能量密度一般较低，单位体积内的电池储存的电量较少。本工作中，李先锋团队使用碘离子和溴离子混合卤素溶液作为电解液，构建了碘离子（I-）到碘单质（I2）进而到碘酸根（IO3-）的多电子转移反应。其开发的多电子转移正极比容量达840安时/升，该正极与金属镉组成全电池，基于正极侧的能量密度超过1200 瓦时/升。优化后的电解液，溴化物充当了氧化还原的“桥梁”，大幅度提高了电池的效率和反应速率。该研究有望拓宽高能量密度水系电池的研究途径，为高能量密度水系电池的设计提供一种新思路。此外，该研究还拓展了水系电池的应用范围，有望应用在动力电池等领域，为环境保护和能源结构升级提供技术保障。相关论文信息： ... PC版： 手机版：

研究人员利用超级电容器部件制造新型钠离子电池

研究人员利用超级电容器部件制造新型钠离子电池 钠离子电池并不新鲜，但近几年才开始受到重视。与锂电池相比，钠离子电池可以使用的材料更为丰富（多达 1000 种），而且价格低廉。它们也比锂离子电池安全得多，可以放电到 0V - 消除了因短路而导致热失控的可能性。然而，漫长的充电时间和不尽如人意的存储容量使钠离子电池一直处于边缘地位，但这一切很快就会改变。KAIST 团队用超级电容器使用的材料取代了普通电池的阴极材料，从而制造出了一种高能量、高功率、可快速充电的混合钠电池。此外，还对阳极进行了调整以提高容量，并采用了一种合成优化电极材料的方法。根据 Kang 的说法，他们的解决方案的能量密度超过了市面上的锂离子电池，同时还具有电容器的输出密度特性。作为下一代存储设备，它可以在几秒到几分钟内完成充电，因此非常适合用于各种电子产品。对于制造电动汽车的汽车制造商来说，它也可能改变游戏规则，使他们能够降低成本，同时提供只需几分钟就能完全充电的汽车。幸运的话，这项技术最终会从实验室走向现实世界。研究小组的研究成果发表在《科学直通车》（Science Direct）杂志上。 ... PC版： 手机版：

LG新能源宣布注资美国初创公司开发新一代锂金属电池

LG新能源宣布注资美国初创公司开发新一代锂金属电池 声明称：“这项投资是一项战略决策，旨在巩固我们在电池行业下一代技术开发中的领导地位。”LG新能源没有透露这笔投资的具体金额和其他细节。Sion Power成立于1994年，总部位于亚利桑那州，拥有锂金属电池技术的核心专利。 ... PC版： 手机版：

日本东北大学开发岩盐氧化物阴极材料 适用于可充电镁电池

日本东北大学开发岩盐氧化物阴极材料 适用于可充电镁电池 这项研究表明，镁在岩盐结构中的扩散有了相当大的改善。这是一个关键性进展，因为以往这种结构中的原子密度会阻碍镁迁移。通过加入含有七种不同金属元素的重要混合物，该团队创建了富含稳定阳离子空位的晶体结构，使镁更易于嵌入和提取。这是首次将岩盐氧化物用作RMB阴极材料。研究人员采用了高熵策略，以促进阳离子缺陷激活岩盐氧化物阴极。这一进展还解决了RMB的一个关键问题，即镁在固体材料中传输困难。到目前为止，镁的迁移率在传统阴极材料中（如尖晶石结构材料）需要通过高温来提高。现在，这项研究开发的材料仅在90°C下就能有效工作，从而表明所需的工作温度明显降低。东北大学材料研究所（IMR）教授Tomoya Kawaguchi指出，这项研究具有更广泛的影响。“锂资源稀缺且分布不均，而供应充足的镁为锂离子电池提供了更可持续、更具成本效益的替代品。借助新开发的阴极材料，镁电池将在各种应用中发挥关键作用，包括电网存储、电动汽车和便携式电子设备，为全球向可再生能源转型和减少碳排放做出贡献。”IMR另一位教授Tetsu Ichitsubo表示：“这项研究利用镁的内在优势，并突破了以前的材料局限性。这为开发下一代电池铺平了道路，有望产生重大的技术、环境和社会影响。”总之，在寻求高效、环保的储能解决方案方面，这一突破是向前迈出的重要一步。 ... PC版： 手机版：

迫于国会压力 美企“被迫”逐步停用宁德时代电池

迫于国会压力 美企“被迫”逐步停用宁德时代电池 “通过与政策制定者和海军部合作，我们已决定停用勒琼营的宁德时代电池储能系统，用美国国内或盟国供应商的产品进行代替。”杜克能源在一份给路透社的声明中称，到2027年，该公司将“自愿放弃指定使用宁德时代电池储能技术”，并补充说其支持“强大的美国本土供应链”。美国众议院“中国问题特别委员会”主席迈克·加拉格尔和参议院情报委员会副主席马可·卢比奥在给路透社的一份声明中说，他们“乐见”杜克能源这一决定。杜克能源是美国最大的电力公司之一，去年4月启动在其在勒琼营的电池系统运营。尽管该项目规模不大，但却是迄今为止北卡罗来纳州同类项目中最大的一个。杜克能源并未透露上述项目电池的供应方，但勒琼营官网当时发布的一张照片显示，电站上印有宁德时代的商标。这引发了加拉格尔和卢比奥等二十多名共和党人的注意，他们联名致信美国国防部部长奥斯汀，要求撤销该项目并对所有军事设施进行全面评估。去年12月，也就是美国海军陆战队高层为这个项目剪彩后不到一年后，杜克能源表示已切断勒琼营使用宁德时代电池的连接。勒琼营官网发布的照片中，美国海军陆战队指挥官安德鲁·M·尼贝尔为项目剪彩值得注意的是，宁德时代当时已经严词否认安全威胁指控。其声明称，公司在美国的业务和产品不收集、出售或共享数据，也不能直接与电网或任何其他关键基础设施交互。宁德时代遵守运营所在地区的法律法规，产品已经通过了严格的安全和安保审查，包括美国当局和企业的审查。路透社9日指出，杜克能源也曾试图缓解美国国会对电池可能导致的所谓“网络漏洞”的担忧。据两位熟悉讨论情况的消息人士说，杜克能源高管明确表示，他们对电池的安全性很有信心，但也希望解决国会关切。1月初，公司派出了包括首席安全和信息官在内的至少五位高管与众议院“中国问题特别委员会”议员会面。此外，一名熟悉勒琼营项目的人士指出，杜克能源没有与宁德时代签订直接合同，而是通过第三方供应商购买电池。据报道，杜克能源没有回答从其供应链中剔除宁德时代电池的决定将如何影响其项目，也没有具体说明勒琼营今后将使用哪种类型的电池。宁德时代是全球最大的储能电池供应商，路透社因此担心，杜克能源此番决定可能会对该公司的供应链产生影响，且任何试图在更大范围内避免使用中国电池的努力都可能使美国公用事业运营商陷入严重的供应困境。报道称，许多业内人士表示，中国电池本身并不存在严重的安全问题。“完全避免使用中国电池将严重限制供应，以至于无法部署足够多的固定式储能系统和电动汽车来满足需求和实现去碳化目标。”伍德麦肯兹美国储能高级研究分析师瓦妮莎·威特（Vanessa Witte）警告说。美媒上月报道称，美国国会将禁止五角大楼采购包括宁德时代、比亚迪在内的6家中国企业生产的电池。这项规定是去年12月22日通过的“2024财年国防授权法案”的一部分，将自2027年10月起实施。与此同时，美国企业的商业采购将不受有关措施影响，例如福特汽车采用宁德时代授权的技术，在密歇根州生产电动汽车电池；特斯拉的部分电池也来自比亚迪。 ... PC版： 手机版：

固态电池，终于迎来60亿的春风

固态电池，终于迎来60亿的春风 顶层设计开足马力，相关企业获得的是真金白银的支持，目前这个消息已经得到多位知情人士确认。一旦落地，也将是政府部门首次对固态电池研发进行规模资金支持。中国已经成为全球新能源产业链最完整的国家，同时也是新能源车最大的市场，而业内共识则认为，固态电池是电动车下一阶段竞争的核心。此时国家队入场，一直处于炒作阶段的固态电池，可能真的要落地了。01一股春风吹来据《中国日报》报道称，国内打算投入 大约60亿元推动全固态电池的研发，目的就是要推动固态电池的技术尽快从实验室走向市场。而具备这些条件的企业包括了 宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利这六大企业。有知情人士透露，这个项目一共分成七个子项目，聚焦聚合物和硫化物等不同的技术路线。有内部人士透露，目前已经开始了项目答辩。在业内主流观点中，全固态电池根据电解质不同，主要可划分为三个主要技术路线，其中之二就是聚合物电解质和硫化物电解质两种技术路线。聚合物电解质，主要是由基体和锂盐组成，基体为聚氧化乙烯等高分子聚合物，具备安全性高、重量轻、容量大等优点。而硫化物电解质主要分为晶态与玻璃态两类，离子电导率较高，但化学稳定性相对较弱。其实早在今年年初，国家就已经有支持固态电池发展的苗头了，2024年1月21日，在 中科院院士欧阳明高的牵头下，“ 中国全固态电池产学研协同创新平台”在北京正式成立，同时举办“中国全固态电池创新发展高峰论坛”。这是一个致力于推进我国全固态电池学术及产业化发展的非法人组织，目的就是为了推进固态电池的协同研发。大会的参加者不仅有以宁德时代、比亚迪为首的多家主流电池厂商，还包括了工信部、科学技术部等一系列相关政府部门。在会上，中国化学与物理电源行业协会理事长郑宏宇也明确提出，“中国全固态电池产学研协同创新平台”的成立，既是中国锂电产业发展历程中重要一步，也是 落实国家战略意图。而且在三个月前，工信部就《锂电池行业规范条件（2024年本）》修订征求意见，修订版对于储能电池要求没有变化，但 新增了固态电池相关要求。首次明确了对于固态电池的标准，需要单体电池能量密度 ≥300Wh/kg，电池组能量密度≥260Wh/kg，循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%。眼下，技术不断迭代，锂电池的容量、能量密度都已经接近极限，纯电动车的续航里程也逐渐摸到天花板，而固态电池已经成为行业下一个重点进化的方向。但值得注意的是，固态电池并不是近几年才开始研究的，时间甚至比现在的液态锂电池还要早，但是到今天为止，依然无法大规模商业化量产，可见其研发难度有多高。固态电池，顾名思义，是一种使用固体电极和固体电解质的电池。传统锂离子电池包括正极、负极、电解液、隔膜四大组成部分，但这种结构有非常大的缺点，那就是隔膜承担的保护作用，无法保证绝对的安全，有被电子击穿的风险，从而发生爆炸。液态电池为了保证安全性，电解液和隔膜这两个东西加起来的体积就占了电池的40%左右，极大地压缩了能量密度。但固态电池，不但可以把密度更大的固体电解质塞进去代替这两种东西，还可以让正负极之间的距离缩短到10微米左右。所以固态电池相比于传统液态电池具有 高能量密度和 更稳定的优点。02再让子弹飞一会固态电池很强，但确实需要时间孵化。作为纯电车领域“技术珠峰”，固态电池的技术阻碍不仅来自于材料体系的迭代升级，以及固-固接触问题，制造工艺的优化也有巨大挑战。比如其正极材料，高镍三元正极安全性差且易发生热失控问题，需要转向超高镍、富锂锰基等新材料。而且固态电池的电解质由液态转固态，因此三大主流技术路线的电解质问题仍没有找到最优解。目前固态电池的研发，主要集中在 中日韩美欧五个国家和地区，整体仍处于研发和试验阶段，欧美地区更是寄希望于通过固态电池，改变现有动力和储能电池格局。仅从固态电池的技术来源和布局上看，日本仍处于领先的地位，中科院院士欧阳明高曾表示，从全球固态电池产业布局来看，中国的企业最多。其次是日本，日本企业虽然不多，但个个实力很强。截至2022年9月初，在全球固态电池领域的专利申请数量中，近45%来自日本，中国、美国、德国、韩国紧随其后。其中，丰田是在固态电池领域专利申请数量最多的企业，拥有全固态电池专利 1300多项。 而根据智慧芽全球专利库的数据，截止2023年10月，中国国内公司有关全固态电池的专利， 不足100项。此外，全球固态电池专利数持有者第二、第三名也都是日本公司，前六名均被日本和韩国包揽。以日系车企为例，根据丰田去年发布的规划， 最早到2027年，其向市场投放搭载全固态电池的电动汽车；日产则计划在2028年推出首款搭载全固态电池的量产车型；本田规划在2025年后推出全固态电池车型。韩国的研发以三大电池商为主，分别为LG新能源、SK On、三星。三家电池商在全固态电池技术方面都有不少实质性的进展，尤其是三星，作为唯一在专利前五的非日系企业，三星计划在 2027 年前推出能量密度 超过900Wh/kg的全固态电池，此类电池可能会首先用于电动汽车，然后用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑等电子产品。而美国以初创电池企业为主，与车厂共同研发，例如Solid Power和宝马合作，Quantum Scape和大众合作。从时间上看，产业化的时间基本都是在 2027-2030年。虽然中国在锂电池的产业研发上起步较晚，但已经从追赶者变成了竞争者，固态电池产业自去年开始就取得了不少进展。去年6月，卫蓝新能源宣布将360Wh/kg半固态锂电池电芯正式交付蔚来汽车，去年底，蔚来创始人李斌直播实测了150kWh电池包行驶距离达1044公里。今年的4月份，自从智己发布首个量产上车的“超快充固态电池”智己L6以来，就像引爆了中国固态电池的引线，不少企业公布了研发进展或成果。广汽集团官宣实现了全固态电池能量密度达到400Wh/kg以上，较当前量产的液态锂离子电池体积能量密度提升52%以上，可以实现超1000公里续航，其全固态电池量产装车的时间点为 2026年，将搭载于旗下昊铂车型。同样在4月份，宁德时代首席科学家吴凯在CIBF2024先进电池前沿技术研讨会上称，宁德时代计划在 2027年小批量生产全固态电池，不过其并未披露全固态电池批量装车的时间表。长安汽车也表示，预计到 2030年推出包括液态、半固态和固态在内的8款自研电芯。紧接着，上汽集团在一次新能源技术发布会上宣布，他们的全固态电池将采用聚合物-无机物复合电解质技术路线，并计划于 2026年实现量产。这种全固态电池的能量密度预计超过400Wh/kg，体积能量密度超过820Wh/L，电池容量能超过75Ah。当然，技术上车是好事，但也应该看到差距，国家队下场就像给企业指明了方向，具体到市场和外国企业拼刺刀，还得看企业自身实力。至于能否在技术上实现突围，让子弹再飞一会。 ... PC版： 手机版：