病毒"发电"

病毒总是跟疾病或死亡连在一起,但如果现在告诉你病毒也能用来发电,你是不是会觉得不可思议呢?没错,科学家最近首次成功研制出了"病毒电池",有望在不久的将来正式投入市场.研究人员表示,"病毒电池"与目前市场上用于汽车充电的电池在性能上没有差异,不仅可以为汽车充电,而且还可以用来为众多的小型例携式电器提供电能.     

让蜘蛛侠也会嫉妒的蜘蛛丝

科学家最近研制出一种新的超强蜘蛛丝,它的强度甚至超过了很多合金,尽管其主要成分仅仅是在某些蛋白质中掺入了极少量的金属。     

小型核电池可随身携带

一说到核能,不少人或许马上就会把它和可怕的核武器与核辐射联系起来。然而,美国研究人员已开发出一种可随身携带的小型核电池．这种电池可以持续为你的手机提供5000年的电能。这种电力超强的核电池不仅没有伤害身体的核辐射．甚至可以作为人体心脏内人造起搏器的电池。     

可供电的制衣材料

<正>随着社会的发展,人们对穿着提出了更多、更高的要求,衣物的布料不再仅限于棉、麻、毛或化纤等织物,新型制衣材料的出现赋予了衣物更多科技元素。复旦大学研究人员研制出的基于碳纳米管的纤维状全锂离子电池,可被编织成具有高性能的柔性能源纺织品。这种碳纳米管复合纱线可牢牢缠绕进棉纤维之中。该纤维     

新能源汽车电池膜材料服役性能与使用寿命研究进展

新能源汽车电池膜材料目前广泛应用于混合动力汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车等新能源汽车,电池膜主要分燃料电池膜(发电装置)和动力蓄电池膜(充放电装置)两类.随着电池膜材料工艺和技术的迅猛发展,迫切需要研究膜材料的服役性能和使用寿命.本文介绍了近年来质子交换膜材料、锂电池隔膜材料和镍氢电池隔膜材料的研究进展,结合本实验室的研究工作,着重介绍了汽车电池膜材料的服役性能和使用寿命的影响因素及控制策略,讨论了新能源汽车电池膜材料的未来发展方向.     

高电压正极材料在全固态锂离子电池中的应用展望

全固态锂离子电池是以固态电解质取代液体电解质的锂离子电池、它有望从根本上解决电池的安全性问题,如能实现其大容量化和长寿命,将在电动汽车和规模化储能领域具有非常广阔的应用前景.由于固态电解质比液态电解质有更宽的工作电位窗口,因此可以在全固态电池中使用具有较高电压平台的正极材料,通过提升电池的工作电压以获得高能量密度,从而实现大容量化.锂离子电池正极材料尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4,三元层状材料和富锂锰基正极材料都具有较高的电压平台,是全固态锂离子电池可选用的理想正极材料.本文介绍了尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4,三元层状材料和富锂锰基正极材料的结构和性能特点,重点阐述了与改善材料的电导率和界面性质相关的的研究,改善其作为全固态锂离子电池正极材料与固态电解质的匹配性能,从而全面提升全固态电池的性能.总结了3种材料在全固态锂离子电池中应用存在的问题,提出未来的技术攻关方向,并对其在全固态电池中的应用前景进行了展望.     

世界最小摄影飞机

荷兰科学家最新研制出了世界上最小的摄影飞机——翼展长约10cm,重量仅3g。它看上去更像是一只蜻蜒,尤其是拍打翅膀飞行时的样子。这只被称为代夫尔的微型摄影飞机,可以携载微型摄像仪,将实时观测到的视频景像传输出去。这种机翼薄膜采用轻质木材和碳材料制成,由重量仅1g的微型锤聚合电池提供能源,该电池1h产生30mA电流,足以保持这种昆虫大小的飞行器飞行3min以上。其摄像仪仅重0．4g,     

石墨烯在锂离子电池材料中大有可为

锂离子电池是一种典型的可充电电池,在储能技术领域占主导地位,应用极为广泛。近年来,科技发展对锂离子电池提出了更高要求,包括高能量密度、高安全稳定性等,驱动着电池材料与结构不断创新发展。研制石墨烯基复合正极负极材料,是极为活跃的方向。在此,对锂离子电池的结构、面临的突出挑战以及石墨烯基正极和负极材料研究前沿进行了介绍,重点围绕石墨烯增强电极材料电学特性的基本原理和复合材料制备技术作了阐述,也提出了未来发展动向。     

功能添加剂和保形包覆改性锂金属负极界面

金属锂负极因其超高的理论比容量和极低的氧化还原电势成为下一代可充电池的"圣杯"负极材料,高能量密度的锂金属电池有望成为后锂离子电池时代最具商业应用潜力的电化学储能系统.但是负极锂枝晶的生长带来了极大的安全隐患,"死锂"的积累和电解质的过度消耗造成了电池循环稳定性的下降,这些严重阻碍了锂金属电池的商业应用.近年来,国内外学者通过电极结构设计、固态电解质、隔膜修饰、保形包覆、添加剂等手段有效抑制了枝晶的生长.本文着重介绍了功能性添加剂和保形包覆两种策略的成功实例,通过在负极-电解质界面处注入富氟成分或引入亲锂性基团以均匀化锂离子流,从而实现稳定且无枝晶的负极循环,为锂金属电池的发展提供有益的见解.     

首只无线飞行机器昆虫自带“大脑”

正据美国趣味科学网站报道,第一只无线飞行机器昆虫振翅起飞了!美国科学家首次让其研制出的"机器蝇"(Robofly)独立振翅飞行,这或许只是微型机器人的一次小振动,却是整个机器人领域的一个大飞跃。"机器蝇"由华盛顿大学科研团队研制,其体重与牙签相当。该团队称,该"机器蝇"由激光驱动,自带"大脑"。研究人员把激光束对准位于"机器蝇"顶部的一块光伏电池,其能将激光转化为电能。但     

铝——明天的燃料

一种用金属片和盐水作燃料的电动车今秋通过试验,它使用的电池将使普通物质变成取之不尽的能源。铝现在已成为一种新型的燃料,研究人员已研制出以这种普通金属作燃料的电池,从而使这种金属成为取之不尽的能源。由这种电池驱动的车辆,将在五年内奔驰在公路上。用铝驱动的车辆何时能够大量推广,还要看石油价格的情况。这种车如每年行驶     

碳基柔性电极的结构设计、制备和组装

柔性电子器件日益流行,给人们的日常生活带来了巨大的变革,同时也激发了柔性储能器件的设计和研制,其中,柔性锂离子电池引起了广泛的关注.为了获得柔性储能器件,首先需要制备柔性电极,即要求在反复变形状态下,电极能够保持优异的力学和电学性能.碳材料具有优异的力学性能和导电性,不仅能够直接制备柔性电极,还能够与活性材料复合,作为基底提供自支撑的导电网络.但是"刚性"的活性材料与"柔性"基底从力学和形态本质上均不匹配,二者的复合、组装、制备方法及其结合强度直接影响电池的电化学性能.本文综述了近年来碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、石墨炔及碳布等碳基柔性电极的发展情况,着重分析了自支撑柔性电极的制备方法、结构特征与电化学性能的关系,同时简要总结了目前几种典型结构的柔性锂离子电池,探讨了碳材料柔性电极面临的挑战,并对其未来发展方向进行了展望.     

高负载硫正极功能性黏结剂研究进展

锂硫电池是高能量密度二次电池的重要体系.但硫材料固有的绝缘属性以及硫正极在电化学循环中特殊的"固-液-固"反应历程,易导致材料利用率低、极化严重、溶解性多硫化锂"穿梭"以及剧烈体积变化等负面影响,造成高负载硫正极性能发挥和稳定循环的极大困难.近年来,作为非活性组分的黏结剂在锂硫电池中被赋予了丰富的功能,如有效捕捉溶解性多硫化锂以及维持电极/导电结构长期循环稳定性等,极大地推动了高负载硫正极的发展.本文从高负载硫正极用黏结剂的关键作用、研究现状、作用机制原位解析、现存挑战以及未来发展方向等方面,重点归纳和阐述近年来高负载硫正极用功能性黏结剂的重要研究进展.     

羰基化合物作为锂离子电池有机电极材料研究进展

随着锂离子电池从便携式电子设备到大规模储能系统的应用,开发具有高能量密度、功率密度和长循环寿命的锂离子电池成为研究的重点之一.而锂离子电池的性能很大程度上取决于电极材料.目前,广泛使用的无机电极材料普遍存在容量提升有限、能耗高和成本高等缺陷.因此,开发新型电极材料至关重要.与传统无机材料相比,有机电极材料具有结构可控、资源丰富、清洁环保和成本低廉等优势,近年来得到了广泛关注.其中共轭羰基化合物以羰基为活性基团,因其结构多样、理论容量高和反应动力学快而被广泛研究.本文从正极、负极、全电池三方面,综述了目前国内外已经开展的关于羰基化合物作为锂离子电池电极材料的研究工作,评述了这些化合物的电化学性能及其具备的优势和存在的不足,并指出了有机化合物作为锂离子电池电极材料需要解决的关键问题.     

大有可为的聚合物蓄电池

加利福尼亚州的科学家已经研制出一种新型的可充式电池.与其他电池相比,它能提供更大的功率,储存更多的能量,保存更长的时间.该电池由一种新型的聚合物正极、凝胶层和锂负极组成.发明者说,这种电池是一种固态电池,其重量是有相同电能的其他电池的一半.劳伦斯贝克莱实验室的科学家卢特加德·德·琼赫(Lutgard De Jonghe)和史蒂芬·菲斯柯(Steven Virco)说他们发明的电池的能量储存在聚合物的双硫键中.双硫键断开时,能量以电流的形式释放出来,聚合物变成一种盐——这就是所谓的解聚过程.反向通电时,双硫键形成,电池重新充电.     

我国学者研制出“未来电动汽车电池”高性能催化剂

正2018年12月5日,中国科学技术大学曾杰教授课题组与湖南大学黄宏文教授合作,研制出一种兼具优异催化活性与稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂,为降低电池成本、推动应用开辟了新路。相较于目前商用的     

金属-有机框架在锂离子电池正极材料中的应用

金属-有机框架(MOFs)材料具有容易制备、高孔隙率、容量大、种类丰富等优点,在能源储存和转化领域受到广泛关注,是合成高性能电极材料的潜在模板.本文介绍MOFs直接应用于锂离子电池正极材料的研究进展,重点综述了MOFs衍生材料(硫化物、氟化物、聚阴离子型化合物或锂的过渡金属酸盐)的制备方法,及其在锂离子电池正极中的应用.最后总结MOFs及其衍生材料在锂离子电池正极材料的应用方向及发展前景,为新型电极材料的开发提供参考经验.     

二维材料功能化隔膜在锂电池中的应用

功能化隔膜对于锂二次电池的安全性能和电化学性能有着重要影响.相比于其他改性传统聚烯烃隔膜的材料,二维材料具有超薄的片层结构、高机械强度、高比面积以及可调的表面化学性质等优势.本文综述了不同类型二维材料功能化隔膜在解决锂硫电池中多硫化物的穿梭效应、锂金属电池中负极枝晶生长问题,以及锂离子电池中传统聚烯烃隔膜润湿性和热稳定差等问题的研究进展.最后,讨论了二维材料在锂电池隔膜中面临的机遇和挑战.     

锂离子电池的发展现状及展望

锂离子电池具有比能量高、无记忆效应、工作电压高以及安全、长寿命的特点。本文回顾了锂离子电池的发展历史,分析了锂离子电池的工作原理,总结了锂离子电池的特点,综述了目前锂离子电池常用的正、负极电极材料和电解质,最后分析了锂离子电池目前存在的问题并对其未来的发展进行了展望。     

轻薄如纸的纤维素电池

梦想望成真 制造出像纸张一样轻盈、纤薄、柔软的电池是许多工程师由来已久的梦想。无论它为什么装置提供能量，都将能极大地减少供电装置的重量和体积。近日．瑞典乌普萨拉大学的阿尔伯特·米兰扬（Albert Mihranyan）及其同事研制出一种实际上用纸做的电池，虽然目前还不适合日常使用，但用于跟踪商店的货物或机场的行李却是非常合适的。