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随着便携式设备和电动汽车对高体积能量密度的智能可逆储能的需求提升，迫切需要开发经济而安全的可充电电池。与锂硫电池相比，镁硫（Mg-S）电池具有更高的理论体积比能量密度（3221 Wh L-1），且地球中镁金属和硫单质的储量丰富。与锂金属电极相比，金属镁具有更高的安全性，不易形成枝晶。然而，Mg-S电池的发展仍处于早期阶段，受到S/MgS的电子/离子绝缘性质、体积变化大以及可溶性多硫化物（MgSx,...
锂金属电池由于潜在的高能量密度被认为是下一代最有前途的储能电池之一，然而传统有机液态电解液的挥发性、可燃性以及不均匀锂沉积导致的锂枝晶生长引起的安全隐患限制了其进一步发展。为了提高电池的安全性，固态电解质成为了当前的研究热点。其中，聚离子液体基固态电解质因其不可燃性、良好的机械性能、优异的化学/电化学稳定性而受到广泛关注。但是，室温离子电导率较低的缺点限制了其在全固态锂电池中的进一步应用。
中国科学院宁波材料所揭示给体/受体界面性能对有机太阳能电池的影响（图）
界面性能 有机太阳能电池
2024/1/26
近几年来，有机太阳能电池（OSCs）在活性层材料设计、器件加工优化、稳定性提高等方面取得了发展，特别是功率转换效率已达到19%以上，为未来商业化应用提供了保障。Y系列非富勒烯受体的出现，有效提高了OSCs的光伏性能。其中，端基卤化策略（一般指氟化和氯化）被证实是调节受体光电性能简单有效的方法，但哪种更好的争论一直存在。
上海硅酸盐所在锂金属电池异质导电界面设计中取得系列进展（图）
锂金属电池 界面设计 锂硫体系
2024/1/15
具有更高能量密度的先进锂电池是电动汽车和智能电网等大规模储能领域的迫切需求。为了最大限度地提高能量密度，锂金属因其最低的电化学电位（-3.04 V相对于标准氢电极）和最高的理论比容量（3860 mAh g-1）被用于负极材料，从而受到广泛关注。锂金属负极可以与以转换反应为特征的高能量密度无锂正极匹配，从而激发了包括氟化物和锂硫体系在内的下一代转换型电池的研究热情。然而，锂金属与高活性的有机电解液之...
近日，北方民族大学材料科学与工程学院科研团队研发的“太西煤基锂电负极材料及超低温电池关键技术”取得了突破性进展。
本发明提出了一种采用多层镀膜器对钙钛矿太阳能电池板镀膜。该镀膜技术不仅具有L值低、金属质感良好、高硬度等特点，而且还具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能。本发明提供的制备方法包括如下步骤：1)将待镀钙钛矿多层膜的基体进行等离子体蚀刻；2)在基体的表面镀二氧化硅膜；3)在步骤2)所形成的所述二氧化硅膜的表面镀第一复合膜，第一复合膜为碳氮化铬、碳化铬、氮化铬和掺杂含氢非晶碳的混镀层，所述掺杂含氢非晶碳中的掺杂...
苏州纳米所张其冲等在高性能纤维状水系锌离子电池方面取得系列进展（图）
张其冲 高性能纤维 锌离子电池
2023/12/27
随着科学技术的发展，可穿戴电子设备呈现出井喷式发展。可穿戴电子设备具有柔性、便携性和可穿戴性，从而在电子皮肤、人体运动检测、人类健康与医疗系统、可穿戴通讯设备等领域具有重要的应用价值。为了实现整个设备的可穿戴性和安全性，需要开发相匹配的高柔性、轻质量及小体积的水系储能器件。相比于有机电解液，水系电解液从根本上避免了有机电解液易燃易爆的问题，同时离子传导率比有机电解液高两个数量级，极大改善了储能器件...
本发明涉及一种锂硫电池用正极复合材料及其制备方法,所述正极复合材料是以含Si-O键的导电聚合物为壳，壳内包有硫的壳核结构，其中硫的质量分数为10-90%。用作锂硫电池正极材料时，因材料本身含有的Si-O键具有“收纳囊”的功能，对电池放电过程中形成的多硫化锂具有较强的吸附及释放能力，可以有效的抑制多硫化锂的“穿梭效应”，提高电池的循环稳定性及库伦效率。
中国科学院合肥研究院高性能锂离子电池负极材料研究获进展（图）
高性能锂离子电池 负极材料 电化学
2023/12/4
2023年12月4日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员孟国文和韩方明团队，在高性能锂离子电池负极材料研究中取得了新进展。此前，该团队创制了纵-横互连三维碳管网格膜，并以该网格膜作为对称型双电层电化学电容器的电极，构筑了小型化高性能滤波电容器。以此为基础，该团队以这种三维互连碳管网格膜为骨架，构建了结构稳定、导电性好和锂离子迁移畅通的一体化自支撑锂离子电池负极，并剖析了其机理。相关研...
中国科学院金属研究所专利：一种碳纳米管复合锂电池负极材料及其制备方法
中国科学院金属研究所 专利 碳纳米管 复合锂电池 负极材料
2023/11/16
本发明属于锂离子电池电极材料技术领域,特别涉及了一种具有高循环寿命及高压实密度的碳纳米管复合锂子电池负极材料及制备方法。本发明通过在负极材料制备过程中将碳纳米管原位加入,不仅使碳纳米管在负极材料表面均匀分散,且在负极材料内部也实现了均匀体相分散,形成连续贯通的三维碳纳米管导电网络,从而延长了锂离子电池循环寿命,同时也改善了复合电极材料制成极片的渗液能力,制得的锂离子电池具有高倍率放电性能。本发明具...
一种进料气体不需要增湿的氢氯燃料电池用离子液体-聚合物复合膜制备方法，包括如下步骤：将高分子聚合物基底和离子液体溶解于有机溶剂中配成制膜液，采用浇铸法制备离子液体-聚合物复合膜，制得的膜具有高电导率、低透气性等优点。采用本发明制备的复合膜组装的氢氯燃料电池能够稳定运行。
材料的晶体质量、纯度与材料的制备方法密切相关。近年来，得益于有机无机杂化钙钛矿材料优异的光电性质，原料成本低廉，可溶液加工等特点，其光电器件研究进展迅猛。然而，钙钛矿合成反应迅速，组分易迁移扩散，且常常伴随溶剂参与的中间相及其他杂相（如δ相）的生成。这导致薄膜中存在多尺度缺陷，尤其是原子尺度点缺陷及纳米尺度的相杂质等不易被常规方法检测的缺陷，这阻碍器件效率与稳定性的进一步提升。亟需更为精准的调控薄...
中国科学院大连化学物理研究所专利：纳米结构的全聚合物太阳电池及其制备方法
中国科学院大连化学物理研究所 专利 纳米结构 全聚合物 太阳电池
2023/10/16
本发明涉及一种全聚合物太阳电池，具有两种聚合物分子成分组成的光敏层，即给体聚合物与受体聚合物，以及具有在该光敏层两侧的电极，即阳极与阴极。特点是改变聚合物的形貌，将聚合物做成纳米结构后再共混形成体相异质结的光敏层，该光敏层具有网络互穿的纳米结构的形貌，两相分离的尺度在纳米量级，为电荷分离提供了大的界面面积，为载流子的传输提供了连续的路径，可显著提升全聚合物太阳电池效率。
本发明涉及一种锂-硫电池正极用复合电极材料及其制备方法，由碳材料和硫化锂构成，电极材料是以硫化锂和碳材料的复合物做为基材，利用含碳化合物的碳化反应于基材表面生成碳层，将硫化锂封闭包覆于碳的孔道中，复合电极材料中硫化锂的质量分数为40%～89%。采用该方法制备的锂-硫电池正极材料，可有效避免充放电过程中多硫化物的溶解扩散，从而提高电池的循环稳定性及容量。
苏州纳米所马昌期团队在喷墨印刷制备高性能有机光伏电池方面取得新进展（图）
马昌期 高性能 有机光伏电池
2023/9/26
有机太阳能电池具有轻质、可半透明化以及可溶液法制备的优点。目前基于新型电子受体材料的有机太阳能电池器件效率已经取得了较大突破，但器件有效面积小，制备工艺难以工业化拓展，距离实际应用有较大差距。喷墨印刷作为一种数字化增材制造工艺，在工业化制备有机太阳能电池显示出较大的应用潜力。而在喷墨印刷制备有机光伏电池中，对于薄膜微观形貌的调控和器件光伏性能之间的构效关系目前缺乏深入研究。