水电池有望5年内取代锂离子电池 不会燃爆、可回收再利用

水电池有望5年内取代锂离子电池不会燃爆、可回收再利用研究团队目前已经开发出用于钟表的硬币大小的水基电池原型,以及类似于AA或AAA电池的圆柱形电池。电池通过产生从电池的正极(阴极)到负极(阳极)的电子流来储存能量。当电子向相反方向流动时,它们会消耗能量,电池中的液体是用来在两端之间来回传递电子的。在水电池中,电解液是加了一些盐的水,而不是硫酸或锂盐之类的东西。目前,这种电池的使用寿命与市场上的锂离子电池相当,能量密度约为每公斤75瓦时,约为最新款特斯拉汽车电池的30%,未来通过开发新型纳米材料作为电极还有望再次提高能量密度。此外,这种电池制作工艺简单,所用材料在自然界中含量丰富,价格低廉,毒性更低。科学家称,短期1到3年内有望替代铅酸电池,5到10年内有望取代锂离子电池。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422460.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422460.htm

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使用回收材料的锂离子电池即将在美国投产

使用回收材料的锂离子电池即将在美国投产电池材料生产商巴斯夫宣布与石墨烯能源产品制造商NanotechEnergy合作,为北美客户生产采用回收材料的锂离子电池。巴斯夫将使用密歇根州巴特尔克里克工厂的回收金属来制造阴极活性材料,而Nanotech将使用这些材料来制造锂离子电池。据巴斯夫称,用回收金属制造电池可以减少约25%的二氧化碳足迹。来源:投稿:@ZaiHuaBot频道:@TestFlightCN

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革命性的锂离子电池技术有望使电动车续航能力提高10倍由浦项工科大学教授SoojinPark(化学系)和YounSooKim(材料科学与工程系)以及西江大学大学教授JaegeonRyu(化学与生物分子工程系)领导的研究小组开发了用于高容量阳极材料的带电聚合物粘合剂,该材料既稳定又可靠,提供的容量是传统石墨阳极的10倍甚至更高。这一突破是通过用硅阳极代替石墨,结合分层带电聚合物,同时保持稳定性和可靠性而实现的。该研究结果作为封面文章发表在《先进功能材料》杂志上。像硅这样的高容量阳极材料对于制造高能量密度的锂离子电池至关重要;它们可以提供至少10倍于石墨或其他现有阳极材料的容量。但存在的挑战是,高容量负极材料在与锂反应过程中的体积膨胀对电池的性能和稳定性构成了威胁,为了缓解这一问题,研究人员一直在研究能够有效控制体积膨胀的聚合物粘合剂。然而,迄今为止的研究仅仅集中在化学交联和氢键上。化学交联涉及粘合剂分子之间的共价键,使其成为固体,但有一个致命的缺陷:一旦断裂,键就无法恢复。另一方面,氢键是分子之间基于电负性差异的可逆的二次结合,但其强度(10-65千焦/摩尔)相对较弱。研究小组开发的新聚合物不仅利用了氢键,而且还利用了库仑力(正负电荷之间的吸引力)。这些力的强度为250千焦/摩尔,比氢键的强度高得多,但它们是可逆的,因此容易控制体积膨胀。高容量阳极材料的表面大多带负电,而分层带电的聚合物交替排列,带正负电,可以有效地与阳极结合。此外,该团队还引入了聚乙二醇来调节物理特性并促进锂离子的扩散,从而形成了锂离子电池中发现的厚实的高容量电极和最大的能量密度。SoojinPark教授解释说:"这项研究有可能通过加入高容量的阳极材料来大幅提高锂离子电池的能量密度,从而延长电动汽车的行驶里程。硅基阳极材料有可能将驾驶里程提高至少10倍"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353187.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353187.htm

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2024年1-2月我国锂离子电池出口额同比减少14.9%中国化学与物理电源行业协会发布数据,2024年1-2月我国锂离子电池累积出口额为87.24亿美元,2023年同期为102.51亿美元,同比减少14.9%;2024年1-2月我国锂离子电池累积出口数量为5.95亿个,2023年同期为5.39亿个,同比增长10.4%。其中,2024年1月锂离子电池出口额为50.16亿美元,同比减少11.1%,环比减少5%;2024年2月锂离子电池出口额为37.08亿美元,同比减少19.5%,环比减少26.1%;2024年1月锂离子电池出口数量为3.54亿个,同比增长17.6%,环比增长18%;2024年2月锂离子电池出口数量为2.41亿个,同比增长1.3%,环比减少31.9%。

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美国本土即将出现使用回收金属生产锂离子电池的工厂巴斯夫将使用密歇根州巴特尔克里克工厂的回收金属来制造阴极活性材料,而Nanotech将使用这些材料来制造锂离子电池。据巴斯夫称,用回收金属制造电池可以减少约25%的二氧化碳足迹。此外,巴斯夫和NanotechEnergy还将与美国电池技术公司(ABTC)和加拿大TODA先进材料公司合作。ABTC将回收Nanotech收集的镍、钴、锰和锂等材料。TODA随后将使用这些材料制造电池前驱体,巴斯夫随后将其转化为正极活性材料。锂离子电池常见于其他设备,例如手机、平板电脑、笔记本电脑、电动工具和其他技术产品,但一些最大的电池用于电动汽车。这些笨重的电池不仅需要更多的矿物质,而且在丢弃时还会造成巨大的电子垃圾问题,从而需要更好的回收计划。巴斯夫电池贱金属和回收副总裁DanielSchönfelder在一份声明中表示:“我们与Nanotech、ABTC和TODA的合作标志着巴斯夫全球电池回收业务迈出了重要一步。现在,我们正在建立北美第一个闭环系统。这使得巴斯夫和Nanotech能够生产含有当地回收成分的锂离子电池。”随着电动汽车产量的不断增加,拜登政府一直致力于在美国建立锂电池供应链和回收计划。去年,能源部宣布将拨款31亿美元资助企业建立电池生产设施。6月,能源部还宣布将提供1.92亿美元资金来促进电池回收。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383183.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383183.htm

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中国领先后锂离子电池时代竞争 占全球专利半壁江山

中国领先后锂离子电池时代竞争占全球专利半壁江山钠离子电池可能是后锂离子电池时代争夺最激烈的一项技术。日媒对它的专利分析也显示,中国在这项技术上保持对日本和美国的领先地位。中国公司有望在今年开始量产钠离子电池。尽管日本和美国也在急忙开发廉价替代品来取代资源受限的电池,以实现脱碳,但进展落后于中国。日本三井物产战略研究所使用美国知识产权信息服务商LexisNexis的专利分析工具,对后锂离子电池时代的替代技术进行了分析。结果显示,截至去年12月,这些替代技术的有效专利数量为9862件,在过去十年增长了十一倍。如果把这些拥有有效专利的企业和科研院所按照国家排名,中国以5486件专利居首位,占专利总量的50%以上。日本在2015年之前一直排名第一,现在以1192件专利位居第二,随后是美国的719件,韩国的595件,法国的128件。按机构对专利数量排名,中国也占据领先。分析显示,中国有7家机构进入前10名,包括中国科学院和宁德时代。三井研究所不仅评估了专利数量,还评估了将“质量”考虑在内的综合指数。LexisNexis的指数根据其他专利的引用次数等因素对这些电池专利进行了打分。结果,中国以4930分排名第一,美国以2630分位居第二。在2017年之前一直位居榜首的日本以2260分排名第三。钠离子电池日媒指出,中国在钠离子电池专利领域尤其强大,该电池预计将在未来的电子产品中取代今天的锂离子电池。钠是一种丰富的资源,可以减少锂等稀缺工业材料的使用。尽管它们的容量将低于锂离子电池,但成本将降低60%至70%。宁德时代是全球最大的汽车电池制造商,该公司已宣布计划在2023年量产和供应电动汽车所用的钠离子电池。其他公司也急于将这项技术商业化。在钠离子电池相关专利方面,中国的整体指数在过去10年里增长了108倍,是美国和日本的两到三倍。中国在锌离子电池方面也排名第一,这是另一种下一代电池组,预计非常安全。此前,日本在开发当今主流锂离子电池的竞赛中一直处于世界领先地位。根据欧洲专利局和国际能源署2020年编制的一份报告,2014年至2018年,40%的锂离子电池相关专利源自日本。在电动汽车使用的所有电池中,日本占据了大部分专利。当前电池中使用的锂和钴主要产自南美和非洲。由于电动汽车的需求增加,锂和钴的价格暴涨。在中国,随着电动汽车和可再生能源正在迅速被采用,以钠等丰富资源生产的电池的开发正在加速。同时,中国政府正在推动下一代电池的开发,以扩大可再生能源和电动汽车的使用。能源领域科技创新“十四五”规划呼吁重点研究钠离子电池,这一技术发展预计有助于减少电网需求的调峰,并促进可再生能源的使用。虽然日本和美国在总体专利数量上落后,但仍有优势。日本在氟离子电池相关专利的综合评估中排名第一,美国在镁离子电池方面排名第一。氟离子电池的容量可能是锂离子电池的10倍。日本政府正在支持工业界和学术界的研究项目,包括丰田、日产和京都大学正在开展的项目。一些人认为,下一代电池的商业化将在21世纪30年代到来。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352843.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1352843.htm

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