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新款18650钠离子电池,借助了钠离子转移(而不是锂离子)来存储和释放电能。
研究人员目前将这种特定的材料定位商业机密,但原型电池的性能已经让人大开眼界。LITEN合作研究员Loïc Simonin指出:"其能量密度可与磷酸铁锂等锂离子电池相匹敌"。
2015年11月30消息,法国一支研究团队已经在可充电电池材料上取得了一项重大进步,"18650"锂电池被普遍用于笔记本、LED手电、以及特斯拉Model S汽车等设备上,但法国国家科学研究中心的研究人员们首次开发出了业界标准的18650规格的钠离子电池。
上海交通大学马紫峰教授研究小组在国家自然科学基金委和国家973计划支持下,从工业化应用角度出发,采用氧化石墨烯对Na2/3[Ni1/3 Mn2/3]O2电极进行修饰改性,制备了无粘结剂的高电导特性的柔性电极,在0.1C至10C充放循环条件下,获得良好的容量和循环性能。该研究小组还采用廉价的普鲁士蓝类材料(NaMFe(CN)6),通过优化晶体内部分子结构,构筑了高容量、长循环寿命的钠离子电池正极材料。其比容量高达118.2 mAh/g (10 mA/g)。在国际上首次将该材料与硬碳负极材料制备了储能型钠离子电池的原型电池,其能量密度达到了81.72 Wh/kg,是铅酸电池的2倍,为储能型钠离子电池工业化奠定良好的技术基础。
新型钠离子电池,成本不到锂电池三分之一,可持续5千次充放电循环,效率超过85%。高性能蓄电池的开发迫在眉睫.利用钠离子实现反复充电、放电的蓄电池,由于钠资源储量丰富和容易实现低成本生产,被部分专家视为...
钠离子和氯离子的生理功能主要有: 1、维持细胞外液的渗透压食盐在维持渗透压方面起着重要作用,影响着人体内水的流向。 2、参与体内酸碱平衡的调节由钠离子和碳酸氢根离子形成的碳酸氢钠,在血液中有缓冲作用。...
1、从结构上看,二次电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化,而一次电池内部则简单得多,因为它不需要调节这些可逆性变化。 2、一次电池的质量比容量和体积比容量均大于普通充电电池,但内阻远比二次电池大...
熔凝玻璃膜钠离子迁移率测量及研究
本文提出利用IMA测量介质膜中可动离子漂移迁移率的新方法,并用该方法测量了熔凝玻璃膜中Na~+漂移迁移率,研究了Na~+迁移率与温度的关系。
锂离子电池充放电过程
涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电 而造成的容量损失。 一般采用 脉冲电流 充电来实现 上述目的。为补偿自放电,使蓄电池保持在近似完 全充电状态的连续小电流充电。又称维护充电。电 信装置、信号系统等的直流电源系统的蓄电池,在 完全充电后多处于涓流充电状态, 以备放电时使用。 锂离子电池 的充电过程可以分为四个阶段: 涓流充 电(低压预充) 、恒流充电、恒压充电以及充电终 止。 锂电池的充电方式是限压恒流,都是由 IC 芯 片控制的,典型的充电方式是:先检测待充电电池 的电压,如果电压低于 3V,要先进行预充电,充 电电流为设定电流的 1/10,电压升到 3V 后,进入 标准充电过程。标准充电过程为:以设定电流进行 恒流充电,电池电压升到 4.20V 时,改为恒压充电,保持充电电压为 4.20V 。此时,充电 电流逐渐下降,当电流下降至设定充电电流的 1/10 时,充电结束。下图为充
导语
近些天一辆小白车在中科院物理所出了名,不是由于她可爱的外表,而是因为她可爱的心灵——钠离子电池。没错,这辆小白车就是全球首辆使用钠离子电池驱动的低速电动汽车。中国科学院院长、党组书记白春礼在调研物理所期间,专门参观了该车(有图有真相)。
是什么让钠离子电池如此特殊?让我们通过9张图了解她吧!
“小白车”背后的故事
自2011年起,由胡勇胜研究员带领的研发团队在物理所三十多年锂电池研究积累的基础上,致力于低成本、安全环保、高性能钠离子电池技术的研发,独立开发了具有完全自主知识产权的钠离子电池体系,目前已经在正极、负极、电解质、添加剂、粘接剂等关键材料方面申请了30余项发明专利;已授权12项发明专利,其中包括美国和日本专利各1项。该体系选用资源丰富的钠作为活性元素,正负极材料分别选用成本低廉的钠铜铁锰氧化物和无烟煤基软碳,从而具备了明显的成本优势。经过七年的努力,胡勇胜研究员带领的研发团队在科研及技术方面不断取得突破性进展,目前钠离子电池的能量密度已达到120 Wh/kg,是铅酸电池的3倍左右。低成本钠离子电池有望在低速电动车、电动船、家庭储能、电网储能等领域获得应用。
2017年,依托物理所钠离子电池技术的国内首家专注于钠离子电池开发与制造的企业中科海钠科技有限责任公司注册成立,从此钠离子电池商业化进程得以加速,从电极材料的基础研发到放大制备和生产、从材料到电芯、从单体电池到电池模块、从电池组件到低速电动车,扎实推进,稳步前行。如今首辆钠离子电池低速电动车的亮相,标志着钠离子电池的商业化之路正式开启!
一次可乘四人,
以后妈妈再也不用担心我上班迟到啦!
或吃粽子迟到,
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为我国钠离子电池发展贡献一份力哦~
编辑:ikkiikki
钠离子电池储能电站与传统电站不同,在实现“谷电峰用”的同时,更发挥了钠离子电池低成本的优势。
钠离子储能电站在用电低谷,电网电价低时蓄电;在用电高峰,电网电价高时使用蓄电。“谷电峰用”的基本模式,将节约用电成本。另外在电网突发停电时,也能及时切换为储能电站供电,避免停电带来损失。
2019年3月29日,世界首座100 kWh钠离子电池储能电站诞生,并成功为中国科学院物理研究所长三角研究中心供电,标志着我国率先实现了钠离子电池储能电站的示范运行。
2021年6月28日,中科院物理所与中科海钠在山西太原综改区联合推出了全球首套1MWh钠离子电池光储充智能微网系统,并成功投入运行。该系统以钠离子电池为储能主体,结合市电、光伏和充电设施形成一个微网系统,可根据需求与公共电网智能互动。 2100433B
二硫化钼(MoS2)作为经典的二维材料目前在能量储存领域获得了广泛的研究。众所周知,二硫化钼分为半导体相二硫化钼与金属相二硫化钼。目前被广泛研究的均为半导体相二硫化钼,此类二硫化钼存在的主要问题是材料本身几乎不导电,电子能隙高达1.9 eV。相对应的,金属相二硫化钼导电性能是半导体相的105倍,在储能领域更有应用潜质。
有鉴于此,美国东北大学Hongli等人将导电性更好的金属相二硫化钼均匀生长在自支撑的中空石墨烯管内、外表面,并第一次将金属相二硫化钼材料应用于钠离子电池领域,获得了优异的电化学性能。
图1. 3D MoS2-graphene-MoS2结构的制备示意图
图2. 金属相二硫化钼结构表征
研究人员通过气相沉积法,将石墨烯沉积于镍泡沫表面,然后将镍刻蚀,得到高比表面积的中空的石墨烯泡沫。然后通过水热法,将金属相的二硫化钼均匀生长于石墨烯的内外表面。XPS,XRD和Raman光谱表明所得材料为金属相二硫化钼复合石墨烯结构。
图3.金属相二硫化钼复合石墨烯材料扫描电镜形貌表征
扫描电镜形貌表征表明金属相二硫化钼均匀生长于石墨烯泡沫材料的内外表面。
图4. 金属相二硫化钼复合石墨烯材料透射电镜形貌表征
图5. 钠离子电池电化学性能表征
最终,所得金属相二硫化钼/石墨烯复合材料被作为钠离子电池负极材料进行研究,在电流密度为0.05 A/g的条件下循环200次依然可以保持313 mAh/g的比容量, 即使在2A/g的高电流密度下依然可以达到175 mAh/g.
Freestanding metallic 1T MoS2with dual ion diffusion paths as high rate anode for sodium-ion batteries. Adv.Funct. Mater. 2017, 1702998.