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  • 世界首款液流电池电极材料大尺度生长设备问世
  • Dracula Technologies正探索印刷太阳能电池技术 将环境光转化为能源
  • 物理所等提出高能量密度锂电池新策略
  • 2021年1-5月越南煤炭产量同比下降3.7%
  • 1-5月份苏北运河煤炭运量达4005万吨 同比增长22.3%
  • 我国自主研发全球最大LNG储罐开建
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Dracula Technologies正探索印刷太阳能电池技术 将环境光转化为能源

物联网设备正在激增,使许多人的日常工作更加方便,但这是有代价的。联合国预计,今年全球产生的电子垃圾将达到5220万吨,其中相当大的一部分是用坏的电池。德古拉科技公司(Dracula Technologies)是一家法国初创公司,目前正在Computex上进行虚拟展览,它使用喷墨打印机中常见的有机光伏(OPV,或有机太阳能电池)技术来研发供电技术。 Dracula Technologies的OPV模块被称为LAYER(或Light As Your Energetic Response),在室内依靠自然或人工环境光运行,可用于为低消耗的室内设备供电。因为它们是印刷的,而不是由硅制成的,所以OPV模块的形状更容易定制,而且与许多电池不同,它不使用稀土或重金属。相反,这些模块是由碳基材料制成的。 Dracula Technologies目前正在与制造商合作,包括与日本半导体公司瑞萨电子和AND技术研究公司(ANDtr),一同创建一个自供电、无电池的物联网设备,可以通过BLE向移动应用程序发送消息。 除了对环境更有利,LAYER也更经济,该公司声称与电池相比,它可以将总拥有成本降低四倍。 Dracula Technologies成立于2011年,是在与公共研究组织CEA(Commissariatàl'énergie atomique et auxénergies alternatives,即法国替代能源和原子能委员会)合作的项目之后成立的。首席执行官Brice Cruchon看到了这项技术的商业潜力,经过六年的研究和开发,LAYER通过"Hello Tomorrow"计划启动了深度技术初创公司。 到目前为止公司总共筹集了440万欧元(约540万美元),包括2016年从天使投资人那里筹集的200万欧元的试验线,以及去年从MGI Digital和ISRA Cards那里筹集的240万欧元,在其工业化前期阶段用这些钱来增加其光伏组件的产量。该公司计划在2024年进入工业化阶段,目标是每年生产数以百万计的模块。 MGI Digital是一家数字印刷和整理技术公司,ISRA Cards是一家制造高价值电子卡(如许可证或礼品卡和会员卡)的公司,是德古拉科技的工业合作伙伴。它也是Solar Impulse基金会#1000解决方案的一部分,这是一个可以大规模实施的绿色能源解决方案指南。

2021-06-12  (点击量:12)

科学家发明出一种经济可行的海水提锂法

据外媒报道,近日,阿卜杜拉国王科技大学的研究人员开发了一种他们认为在经济上可行的从海水中提取高纯锂的系统。此前,人们试图从锂跟海水中的钠、镁和钾的混合物中提取锂,然而收效甚微。尽管这种液体中锂的含量是陆地上锂含量的5000倍,但它的浓度极低,约为百万分之0.2。 为了解决这个问题,由Zhiping Lai领导的研究团队尝试了一种以前从未使用过的锂离子提取法。据悉,他们采用了一种电化学电池,该电池含有由钛酸镧锂(LLTO)制成的陶瓷膜。这种陶瓷膜的晶体结构包含的孔洞宽度刚好可以让锂离子通过,并以此同时能够阻挡更大的金属离子。 研究人员在《Energy&Environmental Science》上发表的一篇论文中介绍称,薄膜的晶体结构包含的空穴宽度刚好可以让锂离子通过并同时能阻挡更大的金属离子通过。 而另一方面,细胞本身包含三个反应室。海水流入中央进料室,正锂离子通过LLTO膜进入侧室(侧室包含缓冲溶液和镀有铂和钌的铜阴极)。同时,负离子通过标准的阴离子交换膜离开进料室然后进入含有氯化钠溶液和铂钌阳极的第三个反应室。 Lai和他的团队利用红海的海水测试了这个系统。在3.25V电压下,电池在阴极产生氢气,在阳极产生氯气。这促使锂通过LLTO膜的运输的发生,在那里它积累在侧室。这些富含锂的水将成为再进行四个循环处理的原料并最终达到9000 ppm以上的浓度。 为了使最终产品的纯度达到电池制造商的要求,科学家们调整了溶液的pH值从而提供仅含有微量其他金属离子的固体磷酸锂。 据研究人员介绍称,从海水中提取1千克锂可能需要5美元的电力。这意味着电池产生的氢和氯的价值最终将抵消电力成本,而剩余的海水也可以用于海水淡化厂提供淡水。

2021-06-10  (点击量:14)

世界首款液流电池电极材料大尺度生长设备问世

记者6月9日从长沙理工大学获悉,该校丁美、贾传坤教授团队联合多家科研团队,自主研发设计出了世界首款液流电池电极材料大尺度生长设备,并开发出了一种大规模储能钒电池专用的石墨烯复合电极材料,可显著提高钒电池功率密度、能量效率和循环寿命,有效降低钒电池成本。这一技术有望为大规模储能液流电池的商业化电极开发提供新思路。相关成果6月7日发布在我国著名学术期刊《纳米研究》上。 为如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标,太阳能、风能等新能源开发利用成为研究热点。但新能源发电存在不稳定、不连续等问题,急需研发先进的大规模储能装置和技术。液流电池因循环寿命长、安全可靠、可快速和深度充放电等优点,成为目前最具潜力的大规模储能技术之一。不过,现下发展最为成熟的钒液流电池,依然存在成本高和电池能量密度低的商业瓶颈。 丁美介绍,电极材料是钒电池功率模块成本和电池转化效率高低的决定性因素。该类电池常用的石墨毡或碳毡电极材料,存在比表面积低和催化性能差等缺点,严重影响了电池功率、效率和使用寿命。 团队最新自主研发出的新型大尺寸石墨烯复合电极,可有效提升电极比表面积和对钒离子氧化还原反应的催化性能。实验数据显示,以该石墨烯复合电极组装的钒电池,功率密度较原始电极材料可提升80%以上,同时还表现出了优越的循环稳定性。目前,该成果已完成专利技术转化,进入商业应用孵化和中试阶段。

2021-06-12  (点击量:5)

物理所等提出高能量密度锂电池新策略

高能量密度是储能器件未来的重要发展方向,锂离子电池作为性能优异的储能器件在过去几十年被广泛使用。然而,目前传统锂离子电池正极材料的能量密度已经逼近理论值,如何进一步提升能量密度成为研究热点。 全固态金属锂电池作为下一代高能量密度主流技术方案受到广泛关注。理论上电池器件的能量密度在材料层面由其理论能量密度决定,但是在电极层面由于需要引入大量非活性成分(电解质,导电添加剂和粘合剂)用于保障电极材料离子和电子输运能力从而使得电极材料层面的能量密度通常小于材料理论能量密度,在全固态电极中二者差距进一步扩大。因此,如何在电极层面上充分发挥材料的理论能量密度是重要的研究方向。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源实验室E01组博士生李美莹在中国工程院院士、物理所研究员陈立泉和特聘研究员索鎏敏指导下与美国麻省理工大学教授李巨合作,首次提出采用全电化学活性电极构建全固态电池的新思路。通过采用高电子-离子混合导电活性物质作为正极实现100%全活性物质全固态电极,与金属锂负极搭配,构建出高能量密度全活性物质全固态电池,在该类新型全固体金属锂电池中材料层面的能量密度可以在电极层面得到100%发挥。 全电化学活性全固态电池概念最先在一系列具有电化学活性的高离子-电子过渡金属硫化物材料中实现,并通过与高容量硫正极复合,在电极层面上实现了770Wh/kg和1900Wh/L的能量密度(商用钴酸锂电极层面上的能量密度为480 Wh/kg和1600Wh/L)。预计未来随着更多新型全活性固态电极发现,有望进一步提升全固态电池能量密度,从而实现高能量密度高安全的全固态锂电池。 相关研究成果以Dense all-electrochem-active electrodes for all-solid-state lithium batteries为题,发表在Advanced Materials上。研究工作得到怀柔清洁能源材料测试诊断与研发平台的支持。

2021-06-12  (点击量:12)

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