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：

中国首个百兆瓦时级钠离子储能电站投运 核心技术100%国产化

中国首个百兆瓦时级钠离子储能电站投运 核心技术100%国产化 一期工程采用中国大唐联合研发的钠离子储能系统解决方案，关键核心技术装备100%国产化，电能管理系统关键技术自主可控。据介绍，大唐湖北钠离子新型储能电站一期工程储能系统由42套储能电池仓和21套升压变流一体机组成，选用185安时大容量钠离子电芯，配套建设一座110千伏升压站。投产后，每年可充放电300次以上，单次充电可储存10万千瓦时电量，在电网高峰期释放电能，可满足约1.2万户家庭一天的用电需求，年减排二氧化碳1.3万吨。快科技注：相较于锂离子电池储能，钠离子电池储能具有原材料成本低、安全性高、低温性能好、循环寿命长等优势特点，是当前新型储能技术研发及应用的热点。 ... PC版： 手机版：

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： 手机版：

刚才宁德时代用十几分钟发布了他们的第一代钠离子电池！第一代钠离子电池能量密度可达 160Wh/kg。常温下充电15分钟，电量可达

刚才宁德时代用十几分钟发布了他们的第一代钠离子电池！第一代钠离子电池能量密度可达 160Wh/kg。常温下充电15分钟，电量可达 80%以上；在 -20°C 低温环境中，也拥有 90% 以上的放电保持率；下一代钠离子电池将达到 200 Wh/kg。宁德时代已启动钠离子电池产业化布局，2023 年将形成基本产业链。 #抽屉IT

复旦大学发明钙-氧室温充电电池 700次充放电循环寿命

复旦大学发明钙-氧室温充电电池 700次充放电循环寿命 2024年2月7日，相关成果以《室温下可充钙-氧气电池》（A rechargeable calcium-oxygen battery that operates at room temperature）为题，在线发表于《自然》（Nature）主刊。据介绍，在基于金属钙的电池中，钙-氧气电池具有最高的理论能量密度，但一直不能在室温下稳定充放电其中的关键问题和挑战在于，钙金属负极具有高电化学活性，容易导致电解液被还原分解，并在电极表面形成钝化层，使得钙金属负极失效；同时，空气正极具有高电极电势，容易导致电解液氧化分解，正极电化学性能迅速衰退。目前仍难以找到一种能与钙金属负极相匹配，且能适应高电极电势空气正极的电解质，严重制约了钙-氧气电池的发展。为了解决这一挑战，复旦大学团队通过系统设计溶剂、电解质盐、电解质配比，成功制备出一种基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质，有效满足了电池正负极的高要求，构建了可室温工作的新型钙-氧气电池。这种新型钙-氧气电池主要由三个部分构成：金属钙负极、碳纳米管空气正极、有机电解质。它不仅优化了性能和成本，也兼顾了环境的可持续性与在柔性电子设备中的应用要求。其中，金属钙负极不仅成本较低，还具有较高的理论容量，有利于全电池实现较高的能量密度。同时，可进一步将金属钙负载到柔性基底上，得到柔性的金属钙负极，为实现柔性钙-氧气电池奠定基础。电解质采用基于二甲基亚砜/离子液体体系，在室温下不仅表现出了高离子导率，还展示了稳定的电化学特性，显著提升了电池的整体安全性。正极材料则采用了较为环保的碳材料，不含昂贵的贵金属催化剂，并利用空气中的氧气作为反应物，有助于降低电池的制造成本。在室温条件下，这种新型钙-氧气电池能实现放电产物的可逆生成和分解，充放电循环寿命长达700次。在此基础上，该研究团队还成功构建出同时具有高柔性和高安全性的钙-氧气电池，为柔性电池发展提供了新思路。钙金属具有低氧化还原电位和多价性等特性，结合我国丰富的钙资源，基于金属钙的电池体系在未来的能源应用中具有广阔前景。 ... PC版： 手机版：

外媒：西方想在电池技术上“弯道超车” 中国积极应对

外媒：西方想在电池技术上“弯道超车” 中国积极应对 随着国内电动汽车市场的持续繁荣，中国电池制造商迅速崛起成为行业巨头。据市场研究机构SNE Research的数据显示，在今年前四个月，宁德时代与比亚迪这两家企业便已占据全球电动汽车电池市场超过半数的份额。更重要的是，中国制造商还牢牢控制着电池材料供应链的关键环节。国际能源署（IEA）的数据显示，中国占据了全球近九成的阴极活性材料产能和超过97%的阳极产能。对于意图削弱中国在未来汽车及动力技术领域主导地位的国家而言，唯一的希望是取得科技突破，以全新材料与组件重构电池供应链。但值得注意的是，这些新技术并非旨在替代已有半个世纪历史的锂离子电池，而是提供多元化、创新性的选择。在众多潜在选项中，钠离子电池看起来是最可行的替代方案。然而，宁德时代与比亚迪等中国企业也已未雨绸缪，大规模增加了钠电池产能。据基准矿物情报公司（Benchmark Mineral Intelligence）预测，到2030年，新增的钠离子电池供应中，超过九成将源自中国，尽管目前钠电池工厂的产能利用率还相对较低。钠相较于锂的一大优势在于，前者的储量要丰富得多。当两年前锂电池价格飙升之际，钠电池似乎成为了一种成本更为低廉的替代方案。然而，随着锂价逐渐回落，钠电池的成本优势或许已不再显著，但它仍作为一个潜在选项，为市场提供了对冲锂价波动的策略。不过，钠电池的能量密度相对较低，这在一定程度上限制了其在长途电动汽车领域的应用，而更可能成为储能系统或经济型电动汽车的理想选择。对于中国而言，这一特点尤为重要，因为市场上一直对续航里程适中、价格亲民的小型电动汽车保持着高度需求。为了进一步提升电池的能量密度，采用硅替代石墨作为阳极材料成为了一个研究热点。这种转变不仅能使电池更加轻量化，还能显著提升其储能能力。然而，这一趋势也可能对中国在石墨材料领域的领先地位构成挑战。例如，日本松下公司去年宣布，将从英国初创企业Nexeon采购硅阳极材料。而微软与保时捷支持的美国创业公司Group 14也与韩国SK集团携手成立了专注于硅阳极技术的合资企业。据基准矿物情报公司预测，今年硅阳极的产能将实现三倍以上的增长。但谈及电池技术的终极追求，固态电池无疑是最众人瞩目的焦点，尽管其商业化应用尚需数年时间。固态电池以固体电解质取代传统液态电解质，不仅提升了电池的安全性，还加快了充电速度，并有望超越锂电池的能量存储极限。尽管固态电池技术尚需完善，但其距离投入实际应用已经越来越近。初创企业如QuantumScape与Solid Power已着手与汽车制造商展开资格认证流程，这一过程预计耗时四至六年。几年前，这些公司在资本市场曾引起轰动性上市，但随后股价经历剧烈波动，从巅峰时期滑落逾九成。尽管固态电池相较于锂电池展现出诸多显著优势，但在初期阶段，其成本可能会明显高于后者。中国并未错失这一机遇。据透露，中国政府已向包括宁德时代、比亚迪在内的多家企业注资60亿元人民币（约合8.3亿美元），专项用于固态电池的研发工作。此外，电动汽车制造商蔚来亦宣布，其计划采用半固态电池技术来组装汽车，尽管其技术可能仍保留部分液态电解质。目前，中国在电池行业的领先地位看似稳固，但新兴技术可能为试图赶上的西方公司提供机会。 ... PC版： 手机版：