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电池由于其资源丰富、体积比容量大、镁负极电沉积不易形成枝晶等众多优点日益受到关注。然而,高电位稳定电解液和可脱嵌镁的结构原型的缺乏限制了目前镁电池的发展。现在商用的碳酸酯类电解液会在镁负极表面形成离子无法传导的致密钝化层,使其无法在镁电池体系中得到应用;另外,二价镁离子电荷密度高,相比单电荷阳离子更难在正极材料中固相扩散,因此能用作镁电池正极的材料非常有限。
近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李驰麟带领的研究小组在镁基电池体系及其反应机理的研究方面取得了系列进展。
该团队提出一种基于转化反应的高能量密度的双盐镁电池体系,该体系以过渡金属硫化物为正极材料,镁锂双盐溶液为电解液,金属镁为负极(图1)。其特点是正极电化学过程是由电解液中锂离子驱动的转换反应,不仅避免了镁离子缓慢晶格内迁移的问题,也实现了大容量的多电子转移,同时缓和了多硫化物溶解的问题;而负极的电化学过程由可逆的镁沉积和剥离主导,在长期循环中也没有枝晶形成,安全稳定的镁负极极大提升了电池的循环性能。该混合型镁电池体系可将正极能量密度提升至400 Wh/kg 左右。相关研究成果发表在Adv. Funct. Mater. 2015, DOI: 10.1002/adfm.201503639。
此外,该团队提出在超薄纳米结构上修饰功能基团,以实现镁基电池在三维多孔正极网络中的快速表面氧化还原反应,不仅同样可避免二价阳离子缓慢的晶格内迁移,而且改善了镁电池的动力学性能(图2)。此体系以氟化石墨烯为模型材料,由预先的阴离子嵌入来激活后续的可逆阳离子脱嵌,实现了容量大于100 mAh/g的类似赝电容行为的电化学。在循环过程中,迁移离子电荷密度的稀释和表面氧化还原反应位的易到达性有利于电位极化的改善和MgF2成核现象的消除。相关研究成果发表在Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 6519-6526。
相关研究工作得到了中科院百人计划、国家自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的资助和支持。
图1: 基于正极转换反应的双盐镁基电池
图2: 阴离子嵌入氟化石墨烯纳米片以激活无过渡金属的镁基电池
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镁电池自2000年问世以来一直被认为有极大的潜力超越锂离子电池,其原因主要是低价,高体积容量,并且无枝晶生长行为的镁金属可以直接用作电池负极。但是这项技术的发展一直非常缓慢。镁二价离子和电解液与正极材料相互作用较强,导致镁离子的解离和扩散极为缓慢,因此很少有正极材料可以高效地储存镁离
前言:研究人员对该发现非常乐观,表示:“我们合成了一种岩盐,具有作为下一代二次电池正极材料的巨大潜力。”据外媒报道,现代生活对电的依赖越来越强,而对电力的不断需求也使得人们对更环保、更便携的能源需求越来越高。尽管风能和太阳能电池板是非常有前景的替代能源,但是由于此类能源的产量会受
镁二次电池作为一种低成本、高安全的储能技术,正受到国内外广大科研人员的关注。美国能源部可再生能源实验室、日本丰田集团、欧盟“展望2020”科研计划等都在积极布局镁电池研发项目,足可见其重要性。在众多碱金属和碱土金属负极中(锂、钠、钾、镁、钙、锌),镁金属负极拥有不易长枝晶、高体积比容
镁二次电池作为一种低成本、高安全的储能技术,正受到国内外广大科研人员的关注。美国能源部可再生能源实验室、日本丰田集团、欧盟“展望2020”科研计划等都在积极布局镁电池研发项目,足可见其重要性。在众多碱金属和碱土金属负极中(锂、钠、钾、镁、钙、锌),镁金属负极拥有不易长枝晶、高体积比容
德国乌尔姆亥姆霍兹研究所和卡尔斯鲁厄理工学院正在共同开发基于镁的储能技术。镁电池是欧盟“展望2020”科研计划下的项目(E-MAGIC),欧盟为此已投资超过650万欧元,汇集了欧洲10个科研机构的专业技术,未来该项目如取得成功,将有望替代现有的锂离子电池。镁电池与传统锂离子电池相比具有更多优点。
采用金属镁作为负极的可充电镁电池具有资源丰富、理论比能量高、无锂枝晶生长、安全性好、价格低廉等潜在的优点。然而,由于二价Mg2+的极性较大、Mg2+嵌入到正极材料中的动力学缓慢等问题,严重制约了镁电池的实际性能。到目前为止,在镁电池中只有少数的金属/合金型或离子嵌入型负极材料表现出合适的
众所周知,业界对锂离子电池替代品的研究已经有一段时间了。而最近欧洲启动了一项旨在推动镁电池突破性进展的新研究项目。MaximilianFichtne——德国赫尔姆霍兹研究所(HIU)副所长表示,“镁是一种极有前途的材料,也是我们后锂时代战略中最重要的备选项之一”。HIU是一家致力于电化学电池研究和开发
虽然锂离子电池为当今储能主力,但目前仍有许多研究团体与厂商试图找出比锂电池更稳定与有效的储能技术,美国能源部国家再生能源实验室(NREL)近日便成功研发出镁固态电池,且该电池原型能量密度与材料成本皆比锂离子电池佳。镁地球蕴含量比锂矿更丰富、成本更低,电量也标榜为锂电池的两倍,但仍有诸多
近日本田公司对外宣布,他们与崎玉县产业技术综合中心合作,开发出了世界上第一块可以实际应用的镁充电电池。本田公司希望在2018年实现镁电池的商用化,并彻底代替锂电池。这一消息着实令人振奋。众所周知,动力电池堪称电动新能源汽车的心脏,关于动力电池的技术路线之争,一直是新能源汽车领域的热点
依托中科院青岛能源所建设的青岛储能产业技术研究院(以下简称青岛储能院)通过一步原位合成的方式,得到了一款新型有机硼酸镁基电解液,有效地提升了镁/硫电池的循环性能和倍率性能,有望将低成本高能量密度的镁/硫电池体系推向实用化,相关研究结果已于近日发表在《能源和环境科学》(EnergyEnvironment
近年来,手机电池不耐用、爆炸等问题层出不穷,对电池的研究一直是科研人员的主要课题之一。我们常用的电池都是锂电池,但你听说过镁电池吗?据《科技日报》报道,美国休斯顿大学电子工程系和得州超导中心教授姚彦新研发出的这款新型镁电池使廉价、安全的储能技术成为可能。那么,新型镁电池相较于锂电
北极星电池网获悉,3月27日晚间丰山集团发布股票交易异常波动公告称,公司股票交易连续三个交易日(2024年3月25日、2024年3月26日、2024年3月27日)收盘价格涨幅偏离值累计超过20%,根据《上海证券交易所交易规则》的有关规定,公司股票交易属于异常波动的情况。丰山集团表示,经公司自查并向控股股东
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北极星储能网讯,近日,有投资者在互动问答平台询问海科新源子公司湖北宜昌占地1010亩投资105亿生产电解溶剂及添加剂等;是否已经投产?就目前进度能够为公司带来多少产能?海科新源回复:湖北25万吨电解液溶剂项目已建成投产,目前装置正常运行,1.27万吨添加剂项目正在建设中。
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北极星储能网获悉,3月5日,多氟多公告,董事会同意子公司在韩国设立合资公司,合资公司拟投资总额约为1300亿韩元(约7.01亿元人民币)。根据公告,多氟多子公司HFRNEWENERGYPTE.LTD与SoulbrainHoldingsCo.,Ltd.(以下简称“SBH”)设立合资公司(英文名称为S6FNEWENERGYCo.,Ltd.,暂定名),投资总额为1
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近日,大连化物所催化基础国家重点实验室无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员和朱凯月研究员团队在锌离子电池电解液研究方面取得新进展,揭示了电解液中水含量对正负极界面动力学和可逆性的影响,发现通过适当的调控电解液中的水含量,可以打破锌离子电池中高容量和长寿命难以兼得的限制,
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北极星电池网获悉,1月9日,永太科技公告称,公司与宁德时代签订了《物料采购补充协议》,宁德时代意向于2024年和2025年每年分别向公司采购不少于10万吨各型号电解液,宁德时代将向永太科技支付预付货款60000万元。据悉,早在2021年7月31日,浙江永太科技股份有限公司与宁德时代签订了《物料采购协议》
北极星电池网获悉,3月26日,容百科技公告,公司近日与SKOn签署《合作备忘录》。双方将充分发挥各自优势,围绕三元和磷酸锰铁锂正极领域,开展全面深度的合作,包括但不限于技术合作、产品开发和产品销售等。容百科技表示,本次协议的签订,标志着国际头部客户对公司在三元和磷酸锰铁锂正极等产品开发
全球性的资源保护下钠电池及其他新的电池技术或将蹚出一条新路中国是锂电消费大国,相对来讲,中国本身是一个富锂大国,但中国的盐湖锂资源及其品位要弱于南美三国,大规模开采及产能提升的爬坡周期较长,难以实现经济且大规模开采,预计国内市场海外锂占比将长期维持在85%-90%之间。去年来虽然锂价“
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3月15日,天原股份在互动平台表示,公司磷酸铁锂正极材料目前处于加工性能验证阶段,昌能煤矿在建设过程中有工程煤产出,预计昌能煤矿于2024年6月底前建成进入试生产。
北极星储能网获悉,3月12日,浙江瓦司特钠科技有限公司钠离子正极材料项目签约落户望城经开区。此次签约的钠离子电池正极材料项目拟投资20亿元,建设年产5万吨钠离子电池正极材料生产线,全面投产后可实现年产值35亿元。项目计划分两期建设,其中一期5000吨正极材料生产线预计今年9月投产。
北极星储能网讯,近日,同兴环保发布《关于控股子公司竞拍取得土地使用权的公告》。根据公告显示,近日公司控股子公司马鞍山皓升新能源科技有限公司通过竞拍取得含山县自然资源和规划局以挂牌方式出让的编号含国土出字[2024]4号地块的国有建设用地使用权,该土地的取得将有利于加快启动同兴环保钠离子
北极星储能网获悉,3月6日,据LG化学官微消息,自2023年6月起,LG化学已经开始量产韩国首款高镍单晶正极材料,在量产初期将单晶正极材料和现有多晶正极材料以2:8的比例进行混合生产,再循序渐进地推进100%的单晶正极材料。适用产品也逐渐扩大至软包型、4680圆柱型电池(直径46mm,长度80mm)等。未来,
北极星电池网获悉,近日,深圳珈钠能源完成A轮数亿元融资。本轮融资由自贡高投领投、超威集团和苏州相城金控跟投,老股东顺为资本继续加注。本次融资将用于万吨正极材料产线投建、产品研发和市场拓展。
2024年开年,正极材料行业愈发处境艰难,企业面临着“生死”考验。(本文来自:高工锂电,ID:weixin-gg-lb)终端新能源车市场增速放缓、电芯价格跌下0.4元/Wh、电池制造极致降本等产业链连锁反应逐渐传导至正极材料端。三元材料方面,受到国内新能源车市场价格战、海外磷酸铁锂路线切换的影响,其市场
2月29日上午,甘肃金麟年产20万吨磷酸系锂离子电池正极材料生产线建设项目正式动工建设。该项目总投资30亿元,年度计划投资5亿元,建成后预计实现年销售收入106亿元、税收2.2亿元,将有力促进新区锂离子电池产业聚链发展。
北极星储能网讯,近日,龙蟠科技发布《关于与LGEnergySolution,Ltd.签署日常经营重大合同的公告》。根据公告显示,龙蟠科技控股子公司常州锂源新能源科技有限公司与LGEnergySolution,Ltd.签署了《长期供货协议》。协议约定,由常州锂源自2024年至2028年期间合计向LGES销售16万吨磷酸铁锂正极材料产品,
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