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国家“青年千人计划”专家、华中科技大学教授王帅研究团队长期致力于柔性材料及器件的研究,近期在超快柔性储能研究方面取得突破性进展。
据了解,超级电容器具有“使用寿命长、环境适应力强、高充放电效率、高能量密度”的四大显著特点,具有广泛的应用前景。因此,超级电容器的研究受到高度关注。目前,基于碳材料的双电层电容器具有超高的功率密度,但其能量密度远低于可再充锂离子电池;而基于过渡金属氧化物的赝电容材料展现出较高的能量密度。将两者完美结合构建混杂型纳米复合材料,既能克服各自的缺点又能发挥各自的优势,有望推进高能量密度的超级电容器的工业化。
该研究团队成员吕其英博士在《纳米快报》(Nano Letters)在线刊发了关于氮掺杂碳管/金掺杂二氧化锰的全固态薄膜超级电容器的研究论文,论文题目为《Solid-State Thin-Film Supercapacitors with Ultrafast Charge/Disge Based on N-Doped-Carbon-Tubes/Au- Nanoparticles-Doped-MnO2 Nanocomposites》(NanoLett.,2015,DOI:10.1021/acs.nanolett.5b02489)。此研究是采用模板法在碳布基底上组装氮掺杂碳管/金掺杂二氧化锰的三维中空纳米复合电极,并以此电极分别组装成对称和非对称(多孔三氧化二铁纳米柱作为负极)的全固态薄膜超级电容器,充分利用纳米材料的多方面优势加速电子在活性材料中的传递,进而实现超级电容器的快速充电。这两种薄膜器件均具有较高的功率密度和能量密度,更重要的是,所组装的非对称的全固态薄膜器件可展现出超快速充电能力(10V/s),比常规电容器的充电时间快10-100倍,能在几秒内完成充电,且在经过5000次充放电仍能保持97%的比电容。并且这种超级电容器有望与电池结合,组装成混合型超级电容器,进而实现工业化。这是国际上基于金属氧化物赝电容薄膜型超级电容器研究领域的一个重大突破。
过渡金属氧化物的赝电容材料的导电性普遍较差,严重制约了其性能以及在工业中的实际应用。吕其英博士另辟蹊径,采用电沉积方法在氧化锌纳米柱上生长金掺杂α-型二氧化锰纳米复合膜,首次解决了α-型二氧化锰导电性差的缺点,为实现α-型二氧化锰在超级电容器中应用提供了重要的理论依据和设计方向。此项研究是采用电沉积方法在氧化锌纳米柱上生长金掺杂α-二氧化锰纳米复合膜,得到电化学性能优异的三维纳米复合材料,通过理论计算进一步验证了该方法能使金原子巧妙地掺杂进入α-二氧化锰的晶格,从本质上提高了α-型二氧化锰的导电性,解决了α-型二氧化锰导电性差的缺点,实现了二氧化锰中的锰原子在能量存储过程中的充分利用,因此,其质量比电容(可达1305F/g)得到空前提高,与其理论电容值(1380F/g)非常接近。采用该纳米复合材料作为阳极、石墨烯-碳纳米管复合材料作为阴极,组装成超级电容器器件,该器件具有较宽的工作电势窗口(1.8V)和超高的能量密度(101Wh/kg),该能量密度堪与锂电池(100~200Wh/kg)相媲美。这种金原子掺杂α-型二氧化锰的方法简单易控,可操作性强,且可以推广到更为广泛的储能研究领域,比如锂离子电池、燃料电池等。相关最新研究论文(《Ultrahigh Capacitive Performance of Three-Dimensional Electrode Nanomaterials Based on α-MnO2 Nanocrystallines Induced by Doping Au through A-Scale Channels》)被NanoEnergy接收。
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北极星储能网获悉,1月25日国家能源集团发布新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标候选人公示。中标候选人情况如下:第一中标候选人:南京南瑞继保工程技术有限公司,报价706.2万元。第二中标候选人:煜邦智源科技(嘉兴)有限公司,报价634.015万元。本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min
1月18日获悉,山东淄博供电公司的储能式大电流短路冲击试验室顺利通过验收,标志着该公司成为国网山东省电力公司首家具备储能式大电流短路冲击试验检测能力的地市级供电公司。淄博供电公司于2019年开始试点建设储能式大电流短路冲击试验室,并先后完成两期实验室改造升级。该试验室配置的大容量储能式
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近日,许继集团承接的华能集团福建罗源电厂超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频示范项目全功率投运成功,标志着“超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频技术研究及示范应用”项目成功实施,该项目也是国内首个大容量超级电容混合储能调频项目。许继为该项目提供了8套2.5MW储能调频PCS升压一体机系统和6
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合肥工业大学科研团队制备出一种高强度、自支撑、超薄透明的石墨烯薄膜,并将其组装为全固态柔性超级电容器,为下一代柔性电子器件的研发开辟了新路径。该校教授怀萍科研团队与中国科技大学、南京大学等合作,通过单分子原子力显微镜测量手段,在11种不同有机分子中发现了与氧化石墨烯之间的作用力最强
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潺潺的流水应和着青山和花海,悠扬的驼铃传唱着千年的故事,这片古老的西北大地,早已改变雾霾沙尘的旧貌,绿色新颜扮靓了西宁湟中的山河。清洁能源送进千家万户、袅袅炊烟中飘出欢声笑语,绿色发展让西宁民众的生活更加美好。日前,格力钛新能源系列车型齐进青海省西宁市,承担湟中区绿色交通网络建设
北极星储能网获悉,3月27日,四部门发布关于印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产,实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证;开展400kW以下混合推进系统研制;推进250kW及以下航空电机及驱动系统规模化
旺能环境公布2023年度业绩快报,报告期内,公司实现营业收入31.95亿元,较上年同期下降4.61%;实现归属于上市公司股东的净利润为5.90亿元,同比下降18.19%;扣除非经常性损益后的归属于上市公司股东的净利润5.90亿元,同比下降11.58%;基本每股收益1.37元。公司实现归属于上市公司股东的净利润为5.90亿
北极星电池网获悉,据Li-Cycle官网消息,当地时间3月26日,加拿大锂电池回收企业Li-Cycle宣布,预计裁减约60个职位,约占公司全球员工总数的17%。该公司预计在2024年第一季度末基本完成裁员,并预估裁员相关总费用约为830万美元,大部分将在未来12个月内作为现金遣散费支付。
锂电池行业去库存以及价格战,将是一个非常长期的过程。据工信部的数据,自2022年我国锂电池行业总产值首次突破万亿元大关之后,2023年这一数据再创新高,超1.4万亿元。同时,2023年,锂电池行业产品价格出现明显下降,电芯价格降幅超过50%。产品价格下滑的同时,产能利用率也在下滑。以锂电池头部上市
北极星储能网获悉,3月20日,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)发布关于批准406项国家标准的公告。其中3项标准与储能相关,将于2024年10月1日实施。《锂离子电池和电池组能源转换效率要求和测量方法》主要起草单位为:中国电子技术标准化研究院、广州赛西标准检测研究院有限公司、蜂巢能源
“到2030年,锂电市场规模将有望达到5500亿欧元。”近期,保时捷管理咨询公司与德国机械设备制造业联合会(VDMA)共同发布《电池制造2030:极速协作》报告。该报告指出,为了满足上述高增的市场需求,同期锂离子电池电芯、模组制造装备的累积投资也将达到约3000亿欧元(约合人民币2.35万亿元)之巨,而中国
北极星储能网讯,3月22日,赣锋锂业发布《关于与Pilbara公司签署合作协议的公告》。根据公告显示,赣锋锂业与Pilbara各出资50%开展锂化工厂项目的可行性研究,并根据可行性研究结果由双方共同批准推进最终投资决定以及成立合资公司。合同的主要内容1、赣锋锂业与Pilbara各出资50%开展锂化工厂项目的可
初春的湛江,海湾波光粼粼,城市脉络清晰。近日,以“碧海绿”为主色调的格力钛新能源经典公交车再次“游”入国家省域副中心城市广东湛江,投运于东海岛沿海重要交通干线——开发区公交500K快线(东堤客运站至东南码头客运站),为这座海滨城市再增添一道亮丽的风景线,打造“绿色海岛交通”新名片。助
北极星储能网讯,3月22日,中瑞股份发布《首次公开发行股票并在创业板上市发行公告》。根据公告显示,本次发行采用向参与战略配售的投资者定向配售(以下简称“战略配售”)、网下向符合条件的投资者询价配售(以下简称“网下发行”)及网上向持有深圳市场非限售A股股份和非限售存托凭证市值的社会公众
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