新能源材料

2021-10-29 13:23
新材料产业 2021年5期
关键词:阳极电池

纯硅阳极打造高性能全固态电池

美国加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师们与韩国电池制造商LG能源解决方案公司的研究人员合作,使用固态电解质和全硅阳极,创造了一种新型的硅全固态电池。最初的几轮测试表明,新电池安全、持久且能量密集,可提供500次充放电循环,室温容量保持率为80%,为使用硅等合金阳极的固态电池开辟了一个新领域,有望用于从电网存储到电动汽车的广泛领域。

具有高能量密度的下一代固态电池一直依赖金属锂作为阳极。但这对电池充电率和充电过程中需要升高温度(通常是60℃或更高)带来了限制。硅阳极克服了这些限制,在室温到低温下允许更快的充电速率,同时保持高能量密度,比当今商业锂离子电池中最常用的石墨阳极高10倍。然而,研究人员表示,硅阳极最大的问题之一是液体电解质界面的不稳定性,这使全硅阳极无法用于商用锂离子电池。

此次,研究人员采取了一种不同的方法:消除了全硅阳极附带的碳和黏合剂;使用了微硅,比更常用的纳米硅所需加工更少,价格也更低;除去了液体电解质,取而代之的是使用了一种基于硫化物的固体电解质。实验表明,这种固体电解质在全硅阳极电池中非常稳定。通过上述方法,研究人员避免了电池运行时阳极浸泡在有机液体电解质中出现的一系列挑战。

通过消除阳极中的碳,该团队显著减少了阳极与固体电解质的界面接触,避免了液体电解质通常发生的连续容量损失,充分发挥了硅的低成本、高能量和环境友好特性。(科技日报)

英国推动新一代电动车电池研发助力绿色转型

英国研究与创新署日前宣布,17个电动车电池技术开发项目入选其资助计划,这些项目包括提升电池动力性能、降低成本、提高充电效率及更好地循环利用废旧电池等。

这项资助计划共涉及1 000万英镑(1美元约合0.7英镑),项目由多个企业和研究机构开展。研究与创新署负责该资助计划的托尼·哈珀说,将继续支持电池供应链上不同企业开发相关技术,推动英国在该领域的科研和创新。

英国商务部发言人表示,生产电动汽车的关键是电池,在这一领域,英国一直处于相对落后状态,高质量电池生产能力对于英国制造业的增长和绿色转型至关重要。除出台相关资助计划外,建设兆瓦级电池工厂也是英国政府的一项重要举措。

英国电动车电池初创企业沃特公司计划在港口城市布莱斯开设工厂,预计该工厂到2027年将拥有30kMW时产能。(人民日报)

美国核聚变取得重大突破

美国方面宣布,他们的科学家在核聚变方面取得了重大突破,人类距离可控核聚变又迈出了巨大的一步。劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家利用激光驱动内爆技术,取得了新的突破。这套装置的占地面积相当于3个足球场,利用192个激光器制造一个与人类头发丝直径相若的微小熱点,从而在100万亿分之一秒内产生超过10万亿W的聚变能量。

不过,这不意味着相关的研究已经完成。研究人员指出:目前我们距离核聚变真正应用于发电还比较远,希望可控核聚变早日实现,挽救地球环境和包括人类在内的无数生灵。(参考消息)

日本推进燃料电池车和“蓝氢”

2021年东京奥运会的象征也是日本氢能战略的象征。2016年,日本在世界范围内率先提出用这种气体让经济脱碳。作为清洁的能源载体,氢被全世界视为减少二氧化碳排放的重要手段。但是,对于主办方而言,这样做的象征意义还不够。圣火燃烧所用的氢气产自全世界最大的“绿氢”制备基地。该基地位于福岛县,距离遭受海啸破坏的核反应堆不远,它是利用光电通过电解水技术来实现零排放制备氢气的。

赞助商丰田汽车公司提供500辆燃料电池汽车接送运动员和工作人员。毋庸置疑,日本也打算借奥运会强调对氢技术世界领先地位的诉求。自从日本公布氢能战略以来,全世界开启了围绕氢经济发展正确道路的真正竞争,而日本显然与欧洲对立。

欧洲加快开发“绿氢”和电动汽车;日本则重视燃料电池汽车,利用化石燃料制备氢气和能裂解产生氢气的氨气,以及利用化石燃料发电。例如,德国主要强调利用不排放二氧化碳的手段制备氢气,日本则打算捕捉氢气制备过程中产生的二氧化碳,并进一步加工或储存,该技术称为“碳捕集、利用与封存”技术。

日本希望以运输业为基础迅速建立氢市场,这样一来就要更快地降低氢气制备成本,以便更快地在能源和工业部门推广。(参考消息)

俄原集团将建锂离子电池和储能系统生产厂

俄罗斯核燃料产供集团下属的储能业务集成公司(RENERA)与加里宁格勒地区政府签署投资项目协议,建设锂离子电池生产厂和俄罗斯西部地区的储能系统。2021年,韩国锂离子电池制造公司成为RENERA的子公司,将成为该项目的技术合作伙伴。工厂将于2026年启动,每年的全部产能至少为3GWh,为工业基地的发展助力。

储能是俄罗斯国家原子能集团公司新业务中的端到端技术,将创造符合能源转型概念新技术所需的高科技产品。俄罗斯制造的锂离子电池将用于电动汽车、电网、不间断供电系统和能耗平衡系统。(工业和信息化部电子科学技术情报研究所)

印度公布迄今为止最大的浮式光伏电站

印度国企巴拉特重型电力有限公司(BHEL)日前宣布,已启用印度最大的浮式太阳能发电站。

发电站不仅能生产清洁的电力,还能通过遮蔽水面减少水分蒸发,反过来,由于水对面板起到冷却作用,发电站将能实现高于传统的地面太阳能项目的发电量。BHEL透露,他们设计了一种创新的浮式阵列,满足了在不接触水库底部或挡土墙“堤坝”或对其产生负载的情况下锚定支撑结构的独特要求。这种组件阵列设计在印度尚属首创,可承受风速高达180km/h的阵风。由于项目所在地为沿海地区,因此使用了耐腐蚀的平台结构和其他设备。(中国半导体行业协会)

宁德时代称将投产一条钠离子电池产线

宁德时代方面近日透露,2022年将有一条钠离子电池产线投入生产,到2023年形成基本产业链。

此前,工信部表示,将支持钠离子电池加速创新成果转化,支持先进产品量产能力建设。促进性能优异、符合条件的钠离子电池在新能源电站、交通工具、通信基站等领域加快应用;通过产学研协同创新,推动钠离子电池全面商业化。

宁德时代于2021年7月29日发布第1代钠离子电池,单体能量密度达到160Wh/kg,与现有磷酸铁锂电池的水平相比较低,但是在低温性能和快充方面,具有明显的优势,特别是在高寒地区高功率应用场景。宁德时代称,下一代钠离子电池能量密度可达到200Wh/kg。按照宁德时代的规划,公司已经開始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。(中国能源报)

多氟多“试水”钠电池

山西华阳集团新能股份有限公司发布公告称,公司与多氟多、梧桐树资本签署了《战略合作框架协议》,就六氟磷酸锂和钠离子电池项目展开合作。

多氟多产品涉及高性能无机氟化物、电子化学品、锂离子电池及相关材料生产研发等领域,多氟多产业布局与华阳股份转型策略高度匹配,在上游原材料、电解液、电池等环节可实现强强联合。梧桐树资本作为华阳集团与多氟多双方的重要合作伙伴,促成本协议项下的战略合作,各方同意将通过梧桐树资本的产业基金布局本协议项下的合作内容,助推华阳集团与多氟多双方的战略合作发展,达到互相共赢。(中国能源报)

亚玛顿率先开发更加轻量化(1.6mm)超薄光伏玻璃

亚玛顿在互动平台表示,公司自成立以来一直专注于对新材料和新技术的研发和创新,从国内研发和生产应用纳米材料在大面积光伏玻璃上镀制减反射膜到国内率先一家利用物理钢化技术规模化生产≤2.0mm超薄物理钢化玻璃等产品,从而引领行业薄型化、轻量化发展。同时,公司凭借自身的技术优势,率先开发更加轻量化的超薄光伏玻璃,已经通过核心客户的技术认证,下半年该产品将会逐步放量。(中国半导体行业协会)

中国承建的乌兹别克斯坦首个光伏电站并网发电

由中国电建所属山东电建三公司施工总承包的乌兹别克斯坦首个光伏电站——纳沃伊100MW光伏电站正式并网发电。

该电站位于乌兹别克斯坦国纳沃伊州,共安装298 928块太阳能电池板,每年可发电2.78亿kWh,能够为当地人口和工业不断增长提供可持续能源,相比同等规模的燃气发电项目可节省天然气约8 000万m3,减少排放温室气体约160t。

该项目是集乌国新能源战略开启和民生、经济发展多项重大意义于一身的电站项目,对乌国开启新能源战略具有划时代意义,将大力推动乌国新能源快速发展。项目投产后,将协同当地创造每年10亿美元以上的电气市场并形成电气集群。(中国半导体行业协会)

首批燃料电池汽车示范城市群获批

近日,财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局正式批复燃料电池汽车示范应用首批示范城市群,分别是京津冀、上海、广东。

早在2020年9月,5部委联合发布的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》就提出,示范期间采取“以奖代补”的方式,对入围的示范城市群按照其目标完成情况给予奖励,示范期四年。

最终入围的3个城市群横跨多个区域,包括由北京市大兴区牵头,联合海淀、昌平、经开区、延庆、顺义、房山等6个区以及天津滨海新区,河北省保定市、唐山市,山东省滨州市、淄博市等共12个城市(区)组成的京津冀氢燃料电池汽车示范城市群;由上海市牵头,联合江苏省苏州市、南通市,浙江省嘉兴市、山东省淄博市、宁夏宁东能源化工基地、内蒙古自治区鄂尔多斯市等6个城市(区)组建的燃料电池汽车示范应用上海城市群;由广东省佛山市牵头,联合省内的广州市、深圳市、珠海市、东莞市、中山市、阳江市、云浮市以及福建省福州市、山东省淄博市、内蒙古自治区包头市、安徽省六安市等地组建的燃料电池汽车示范应用广东城市群。(中国化工报)

北汽华为将联手打造世界级智能网联电动车

北汽集团所属北京新能源汽车股份有限公司与华为技术有限公司在京签署全面业务深化合作协议。双方将在电动汽车关键系统技术开发、整车产品开发、品牌营销与渠道共享、用户引流与运营等方面开展全面合作,联合打造“面向下一代的世界级智能网联电动汽车”。

据悉,早在2017年9月27日,北汽集团与华为就已经签署《战略合作框架协议》。此后,还相继签署《深化战略合作框架协议》和《全面业务合作协议》,并通过联合设立“1873戴维森创新实验室”,聚焦智能网联前瞻性技术、加速前沿科技成果的产业应用与落地。

2021年4月,双方曾在上海车展共同发布首款Huawei inside智能驾驶新标杆极狐阿尔法S华为HI版,该车成为首款搭载华为鸿蒙OS及智能驾驶全栈解决方案ADS的量产车型,也是具备城区智能驾驶能力的全球量产第一车。

根据此次协议,北汽新能源将与华为形成互为优先的伙伴关系,在多个领域展开合作。在备受关注的产品研发方面,双方还将加强产品研发合作,联合打造“面向下一代的世界级智能网联电动汽车”。

根据公告内容,北汽与华为将进一步加强联合品牌全系合作车型的产品开发,形成适用于联合品牌产品开发的联合运作机制。双方还将制定联合的产品开发和项目管理体系和流程,保障合作项目进度。尤其在智能网联汽车业务领域的合作,二者将共同探讨,开展联合开发、测试和验证,具体合作内容由双方另行协商约定。(科技日报)

粤电力与贵州大方县签署新能源投资开发协议

粤电力与贵州省毕节市大方县人民政府在广州签署了《风光互补发电项目投资开发协议》,就大方县境内光伏风力资源的开发利用进一步达成协议。项目拟投资建设总装机容量为3123MW的光伏、风力项目,总投资180.1亿元,其中光伏项目总装机容量约2183MW,总投资99.4亿元,风电项目总装机容量约940MW,总投资80.7亿元。具体开发容量、投资金额根据项目相关主管部门备案核准及批准容量、实际建设和运营情况确定。(中国半导体行业协会)

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