面向下一代高比能锂电池的技术瓶颈,中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室取得重要进展。研究人员首次发现富锂锰基正极材料的“热缩”特性,并巧妙利用这一特性帮助富锂锰基正极材料实现“返老还童”,让老化的电池恢复电压,为开发更智能、更耐用的下一代锂电池提供全新思路。4月16日,相关研究成果在《自然》发表。
与目前已经商业化应用的磷酸铁锂和三元材料等正极材料相比,富锂锰基正极材料更加“电力十足”,放电比容量达300毫安时每克,可以将电池能量密度提升30%以上,同时兼具显著的成本优势。“新能源汽车乃至低空经济的发展需要长续航的动力电池,而要让电动汽车续航提升至七八百公里甚至更长,富锂锰基正极材料的作用非常关键。”中国科学院宁波材料所研究员刘兆平说。
当然,富锂锰基正极材料也有缺点,它的使用寿命和电压稳定性仍存在短板,目前还难以替代现有的商业化电池材料。刘兆平介绍,反复充放电过程中,富锂锰基材料内部的晶体结构逐渐变得无序,导致电池电压逐渐下降,出现老化现象。“这更像是我们常说的‘虚电’,虽然电池显示缺电,仍然有部分能量以晶格扭曲和结构无序的形式储存在其中,只是无法释放出来。”
一个偶然的机会,团队成员在实验过程中,在世界上首次发现了富锂锰基材料的特殊性质——受热收缩。这意味着,通过适当加热,材料在收缩过程中可以让原子排列得更紧密,实现晶体重新整齐列队,电池电压也能快速恢复。“我们通过大科学装置,反复‘照亮’材料的内部结构,终于解析出它背后的原理。”中国科学院宁波材料所副研究员邱报感慨,通过控制材料结构从混乱到有序的转化规律,团队就能在微观尺度上设计出更高效、更耐用的材料。
基于这项技术,团队研发出一套简单的电池修复策略,可帮助富锂锰基电池恢复“出厂设置”。刘兆平表示,目前,借助这一策略,富锂锰基电池可以实现近千次的充放循环。“这是目前科学界最有效解决富锂锰基电池弱点的方案,当然,这与目前新能源汽车的循环还有一定差距,我们还要继续努力。”他说,目前科研团队正在与相关企业对接,希望尽快将材料推向市场,预计在3年内,富锂锰基电池能实现初步应用,2030年有望实现规模化商业应用。本次研究成果不仅为高比能电池技术的进一步发展提供了科学依据,还有望改变未来电池的设计和使用方式。
面向下一代高比能锂电池的技术瓶颈,中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室取得重要进展。研究人员首次发现富锂锰基正极材料的“热缩”特性,并巧妙利用这一特性帮助富锂锰基正极材料实现“返老还童”,让老化的电池恢复电压,为开发更智能、更耐用的下一代锂电池提供全新思路。4月16日,相关研究成果在《自然》发表。
与目前已经商业化应用的磷酸铁锂和三元材料等正极材料相比,富锂锰基正极材料更加“电力十足”,放电比容量达300毫安时每克,可以将电池能量密度提升30%以上,同时兼具显著的成本优势。“新能源汽车乃至低空经济的发展需要长续航的动力电池,而要让电动汽车续航提升至七八百公里甚至更长,富锂锰基正极材料的作用非常关键。”中国科学院宁波材料所研究员刘兆平说。
当然,富锂锰基正极材料也有缺点,它的使用寿命和电压稳定性仍存在短板,目前还难以替代现有的商业化电池材料。刘兆平介绍,反复充放电过程中,富锂锰基材料内部的晶体结构逐渐变得无序,导致电池电压逐渐下降,出现老化现象。“这更像是我们常说的‘虚电’,虽然电池显示缺电,仍然有部分能量以晶格扭曲和结构无序的形式储存在其中,只是无法释放出来。”
一个偶然的机会,团队成员在实验过程中,在世界上首次发现了富锂锰基材料的特殊性质——受热收缩。这意味着,通过适当加热,材料在收缩过程中可以让原子排列得更紧密,实现晶体重新整齐列队,电池电压也能快速恢复。“我们通过大科学装置,反复‘照亮’材料的内部结构,终于解析出它背后的原理。”中国科学院宁波材料所副研究员邱报感慨,通过控制材料结构从混乱到有序的转化规律,团队就能在微观尺度上设计出更高效、更耐用的材料。
基于这项技术,团队研发出一套简单的电池修复策略,可帮助富锂锰基电池恢复“出厂设置”。刘兆平表示,目前,借助这一策略,富锂锰基电池可以实现近千次的充放循环。“这是目前科学界最有效解决富锂锰基电池弱点的方案,当然,这与目前新能源汽车的循环还有一定差距,我们还要继续努力。”他说,目前科研团队正在与相关企业对接,希望尽快将材料推向市场,预计在3年内,富锂锰基电池能实现初步应用,2030年有望实现规模化商业应用。本次研究成果不仅为高比能电池技术的进一步发展提供了科学依据,还有望改变未来电池的设计和使用方式。
记者3月18日从兰州大学获悉,该校动物医学与生物安全学院郑海学教授团队解析了非洲猪瘟病毒(ASFV)在猪体内感染的靶细胞,以及在靶细胞内延长感染的机制。这项研究系统阐明了ASFV感染的细胞嗜性、 在今天的故宫,工作人员使用的数字化办公平台名叫“内务辅”,这款应用的开发者,是与故宫博物院合作的钉钉(中国)信息技术有限公司(以下简称“钉钉”)。3月18日,故宫博物院与钉钉战略合作签约仪式在故 3月17日,记者从海南大学获悉,该校化学化工学院副教授李萌婷与相关研究团队合作,合成了多功能复合金纳米花颗粒。该颗粒配合温和光热、光动力、药物控释联合疗法,可有效促进感染性组织再生修复。 监管AI,欧盟出手,美国掉队? 上个世纪,科幻小说家艾萨克・阿西莫夫提出了“机器人三定律”,带来了对“机器人”与“规则”的美好幻想。 如今,伴随着ChatGPT、Sora的爆火,人工智能(AI)领域的激烈竞争,对该领域的监管 30台发动机助进阶版“鹊桥”升空 中新社西安3月20日电 (记者 张一辰)3月20日8时31分,长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场顺利升空,成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。作为公共中继星平台,“鹊桥二号” 科学杂志《成瘾》3月21日发表的一项新研究显示,刚开始吸烟和终生吸烟都可能增加腹部脂肪,特别是内脏脂肪。内脏脂肪与心脏病、糖尿病、中风和痴呆症的高风险有关。吸烟者相较于不吸烟者,通常体 。本文链接:中国科学院锂电池研究有新突破http://www.sushuapos.com/show-2-11887-0.html
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