新型镁基双离子电池面世

正来自中国科学院深圳先进技术研究院等单位的研究人员,成功研发出了一种基于不溶性有机负极材料的新型镁基双离子电池(Mg-DIB)。相关研究成果发表于国际顶级能源材料期刊《能源存储材料》上。近年来,锂离子电池已广泛应用于消费类电子设备、新能源汽车及储能等领域。但是,锂资源储量有限且分布不均,难以满足未来社会对大规模储能的低成本要求。镁离子电池由于具有高容量、储量丰富等优势,在大规模储能领域具有良好的应用前景。"然而,金属镁负极在有机电解液中易发生钝化,导致镁离子不能可逆沉积/溶解,此外尚缺乏可逆脱嵌镁离子的正极材料,使得镁电的发展受到制约。"论文通讯作者之一、中科院深圳先进技术研究院研究员唐永炳说。     

不同因素对电沉积镁薄膜材料影响的研究进展

镁是近年来可以制备并能够在自然环境中长期保存的轻质金属。如今,材料的环保要求逐渐被重视起来,金属镁在各个行业内的应用也越来越广泛,很多国防产品、民用产品都在不同程度上用到了金属镁,但镁的制备工艺至今还不能实现工业化的大量生产,因此,对于镁的电沉积工艺的研究,分析其作为电池负极性材料的性能相当有意义。在总结概括电解质溶液、沉积方法、沉积基体及添加剂对电沉积镁不同工艺的基础上,分析讨论了不同因素对沉积镁层的电化学性能和表面形貌的影响。     

高性能钾离子电池负极材料研究成功

正中国科学院深圳先进技术研究院材料所(筹)光子信息与能源材料研究中心在新型高性能钾离子电池的负极材料研究方面取得新进展:理论预言苯乙烯材料是一类非常有前景的钾离子电池负极材料,基于大量的计算模拟数据指出苯乙烯材料在用作钾离子电池负极材料时具有非常高的理论比容量和非常小的体积膨胀。因为在成本和环境等方面的优势,钾离子电池被认为是锂离子电池的最佳替代者之一,从而被广泛研究;然而在负极材料端,因为钾具有比锂大的离子半径,使得常用的石墨、硅和     

贮氢电极合金的开发与应用

用作Ni/MH电池负极材料的贮氢合金,主要有稀土一镍系、Laves相系、镁基合金和薄膜材料等.本文简要评述了贮氢电极合金的性能、制备工艺、发展趋势及其在Ni/MH电池应用上存在的问题和未来可能的发展方向.     

贮氢电极合金的开发与应用

用作Ｎｉ／ＭＨ电池负极材料的贮氢合金,主要有稀土－镍系、Ｌａｖｅｓ相系、镁基合金和薄膜材料等。本文简要评述了贮氢电极合金的性能、制备工艺、发展趋势及其在Ｎｉ／ＭＨ电池应用上存在的问题和未来可能的发展方向。     

锂离子电池负极材料的选择

锂离子电池负极材料长期处于多场耦合的复杂工作环境中,材料的各种性能直接影响着电池的可逆容量、充放电速度和循环使用寿命等,选择性能优异、价格便宜和环境友好的负极材料对推动锂离子电池的广泛应用有重要意义。鉴于此,对锂离子电池负极材料的选择进行简单分析和探讨。     

“硅”用作电池负极 让电动车续航里程增长10倍

<正>滑铁卢大学的陈忠伟(音)教授研究人员带领一组研究生团队研究出了新一代电池技术,可以生产出稳定的小体积、长续航电池,除了方便小型可穿戴设备安装,也能用于电动汽车。这一研究成果已经被刊登在《自然通讯》杂志上。众所周知,石墨被长期作为锂离子电池的负极材料。但是由于石墨储能量已经到达上限,研究机构开始搜寻新负极材料,其中一个尝试就是采用硅作为电池负极。     

镁基储氢材料的吸放氢性能

镁基储氢合金作为MH-Ni电池负极的候选材料,是一种很有应用前景的储氢材料.总结了纳米晶、催化剂改性等对镁基储氢材料吸放氢性能的影响,介绍了不同镁基储氢复合材料的吸放氢性能以及基于密度泛函理论的第一原理计算方法在镁基储氢材料吸放氢性能方面所做的一些基础理论研究,指出随着量子化学、凝聚态物理等学科以及计算机技术的发展,理论计算方法在研究镁基储氢材料吸放氢性能方面的作用将越来越重要.     

基于PLC的负极片自动包装控制系统开发

锌银电池负极片是锌银电池的关键能量部件,包装是锌银电池负极片生产的关键工序。目前负极片生产仍采用工人手工生产方式,效率低、劳动强度大,危害人体健康,无法满足我国以航空航天为代表的军工产品需求。通过对锌银电池负极片包装方法设计及其工艺开发,设计了以可编程逻辑控制器(PLC)为基础的负极片生产线自动包装控制系统,以满足负极片制造装备自动化的需要。工程运用表明有效地提高了负极片生产的效率,避免了有毒物质对生产人员健康的损害。     

新型镁基双离子电池面世

来自中国科学院深圳先进技术研究院等单位的研究人员,成功研发出了一种基于不溶性有机负极材料的新型镁基双离子电池(Mg-DIB)。相关研究成果发表于国际顶级能源材料期刊《能源存储材料》上。近年来,锂离子电池已广泛应用于消费类电子设备、新能源汽车及储能等领域。但是,锂资源储量有限且分布不均,难以满足未来社会对大规模储能的低成本要求。     

一种可自动更换电解液的海用漂浮式镁空气电池的设计

针对镁空气电池投放海面时无法进行电解液更换问题,提出了一种可以自动更换电解液的海用漂浮式镁空气电池。电池设计为6腔串联环形结构,海水腔与空气腔间隔布置,同时海水腔底部设有阀门装置,控制着电解液的进出;电解液更换机构采用摆锤吸收海洋中的波浪能,不消耗电池内部化学能;利用棘轮棘爪,使机构能够保持单向运动。设计了试验验证机构的工作性能并测试了漂浮式镁空气电池的性能参数。结果表明,该漂浮式镁空气电池电解液更换正常,机构运行良好,电池供电基本稳定。漂浮式镁空气电池环保无污染,比能量高,遇海水即可激活,可为海上应急、海上仪器设备等提供海上电源。     

适用于镁海水电池的能量变换系统设计

本文设计了一种适用于镁海水电池供电的能量变换系统,针对镁海水电池输出特性软、电压低的问题,对传统非隔离型三端口变换器进行优化,使电压增益得到进一步提高。基于此变换器拓扑,考虑镁海水电池输出特性和变换器载荷特性,提出一种适用于载荷突变的DC/DC变换系统能量管理策略,通过控制能量在系统内任意两个端口间的流动,实现源、荷间功率动态平衡;同时,根据镁海水电池的输出特性,在系统能量管理中引入一种基于改进灰狼算法的最大功率点追踪方法,进一步提高了镁海水电池的能量转换效率。最后通过仿真和实验证明,载荷功率在0.36和1.2 W跳变时,变换器能相应完成模式间的切换,在保证输出电压稳定在12 V的前提下,实现了对输出电流30和100 mA的灵活控制,验证了该能量变换系统软硬件设计合理性。     

锂离子电池关键材料的研究及发展

为了改善和提高锂离子电池的性能,对锂离子电池的关键材料：正极材料、负极材料、电解液及隔膜进行分析和研究。归纳了各种关键材料的特点,分析了各种正极材料和负极材料。对三元材料从元素和结构上进行分析,总结了三元正极材料的特性及优缺点。改性是进一步提高三元材料性能的重要途径。负极材料分为碳材料和非碳材料,其中,纳米材料是研究的...     

镁和钛异种金属冷金属过渡焊接接头微观组织及力学性能的分析

采用冷金属过渡焊接技术,对AZ31B镁合金、工业纯钛TA2异种金属熔钎焊焊接性进行探索研究,从焊接接头的微观组织、元素分布状况研究其连接机理。结果表明:冷金属过渡焊接技术是一种适用于镁、钛异种金属连接的有效方法。通过在过渡区和结合面形成新相可以实现镁、钛的有效连接。焊接接头的焊缝区主要由镁的固溶体?-Mg,骨架状的镁铝金属间化合物Mg17Al12,以及颗粒状分布的Mg17Al(Zn)12组成。镁钛结合面主要靠钛和铝的金属间化合物Ti3Al,以及镁铝金属间化合物Mg17Al12和Mg17Zn12连接。同时,焊接过程中Ti原子以及Al原子的扩散对其结合也有一定的影响。因此,焊接过程中必须保证足够的热输入量,以确保钛母材的熔化及钛、铝原子的扩散,从而提高其结合强度。     

石墨球状化的几个因素

为了研究镁金属对于铸铁结晶之影响,曾使用了多种的试样来研究其金属组织。这些试样是:120公厘直径者,100×100×35公厘者,30公厘直径之冷激试棒经过共晶退火处理者,以及1、8、 12、20公厘直径注入金属模中之试样,在铸铁中加入0.4％的镁和矽铁作为加制剂。砂型中和冷激模中之试样铸品,均用同一25至30公斤之水包存以碳3.0％,矽1.98％、锰0.72％、磷0.058％、硫0.053％成份之铁水浇注之。上述试验中证明,未经加制的铸铁中之石墨是成一般灰铁中的片状石墨存在;而用镁加制后之铸铁中,石墨是成球状存在。如果以镁和矽铁来加制,则铸铁之结构和球状石墨之形状如所示。镁有促进     

一种软包装锂离子电池的封装技术

软包装锂离子电池封装技术是一种采用锂电池专用的包装铝塑膜材料,将带有正极、负极、隔离膜、正极极耳、负极极耳的裸电芯,通过顶封、侧封、最终真空封装及其它辅助工序对裸电芯进行真空包装,并保证包装后的电池既能抵抗内部的电解液腐蚀,又能完全隔离外界的湿气渗透到电池内部,确保电池在设计的使用寿命周期内不会失效;该技术包含对包装铝塑膜材料的选型,铝塑膜冲壳模具的设计及精密加工,顶封、侧封、最终真空封装的关键控制点及顶封用的模具材料的选择、设计,顶封、侧封、最终真空封装工艺参数的选择及控制等内容。     

从废弃镍基电池中回收有价金属的研究进展

随着电子产业迅猛发展,废弃电池已成为重要的污染源,在废弃的二次充电电池中,镍基电池约占60％～80%,这些电池中含有大量镍、钴、铁、不锈钢等有用成分,而且某些金属成分在自然界中还是稀有资源,对废旧镍基电池回收利用的研究是非常有价值的,本文介绍了从废弃镍基电池中回收利用有价金属的研究进展,着重介绍了火法冶金技术、湿法冶金技术及其他新技术从废旧镍镉电池、废旧镍氢电池中回收利用有价金属的研究,最后对现有的废弃电池回收体系提出了建议。     

Ni-MH电池化成方法的研究

提出了一种新颖的Ni-MH电池化成方法——反向预充法,即在Ni-MH电池化成中,首先,以小电流对电池进行反向预充电;然后,再按常规方法对电池进行化成,并对Ni-MH电池QNF25及其正负极的充放电性能进行了测试。结果表明,反向预充电量与负极配方直接影响反向预充化成的效果,采用反向预充法化成,QNF25的充电内压、倍率放电性能和低温(-35℃)下放电性能得到了明显改善,90次充放电循环后性能未见衰减,循环0.5C放电容量明显提高,自放电性能和高温放电性能无明显变化。     

车用锂离子电池能量密度影响因素研究进展

着眼于影响锂离子电池密度的因素,综述了电池正极材料、负极材料、电解液、隔膜、结构和内阻的研究现状,综述了为提高锂离子电池能量密度而进行的一致性管理和安全管理研究现状.提高锂离子电池能量密度受安全和成本等因素制约,提高电池管理水平是充分利用电池能量的有效途径.     

中俄合作开发廉价氢能电池

正中俄科研人员正在研发用于制造廉价氢能源电池的新材料。与传统电池不同的是,这种氢能源电池更为有效和环保,使用过程中仅向周边环境排放水或水蒸气。萨马拉科罗廖夫院士国家研究型大学物理化学与色谱学系项目负责人安哲拉·布拉诺娃称:"前,氢能电源用于飞机、航天仪器和工业生产中。氢能源效率高,生态效果好,因为其中使用了白金做催化剂。这种金属是最好的催化剂,可恢复氧气。我们的想法是在2-4纳米细孔材料上建立催化剂载体。在合成过程中,这些化合物载体中