电池百科

中国科学技术大学熊宇杰教授课题组基于应用广泛的半导体硅材料，采用金属纳米结构的热电子注入方法，设计出一种可在近红外区域进行光电转换且具有力学柔性的太阳能电池。研究成果近日在线发表在国际重要化学期刊《德国应用化学》上。

中国科学技术大学曾杰教授课题组与美国阿克伦大学教授彭振猛合作，近期在质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制方面取得重要进展，通过在钯纳米晶上生长超薄铂镍合金原子层的方法，成功研制出钯—铂镍核壳纳米催化剂。该催化剂具有很高的铂原子利用率，在催化质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中表现不俗。

美国研究人员首次合成出层状2D结构的电子晶体，从而将这一新兴材料带入纳米材料“阵营”。研究人员表示，合成层状电子晶体导电性能甚至优于石墨烯，有望用于研制透明导体、电池电极、电子发射装置以及化学催化剂等诸多领域。新研究发表在最新一期《美国化学会志》上。

据外媒报道，荷兰科技公司里吉斯（RGS）推出E-mgy纳米多孔硅，据说该材料可以显著提高锂离子的吸收率，并能够解决电池充电循环中发生的膨胀情况。

“动力电池是电动汽车的核心，在电动汽车补贴滑坡、其他新能源汽车技术竞争激烈的当下，提升动力电池能量密度、降低成本，是电动汽车持续发展的关键。”长续航动力锂电池项目负责人、中科院物理研究所研究员李泓介绍，在纳米先导专项支持下，中科院开发的多款动力电池单体电芯能量密度达到300Wh/kg（瓦时/公斤）以上，居世界先进水平。

工业和信息化部就《锂离子电池行业规范条件(2018年本)》和《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法(2018年本)》公开征求意见。鼓励企业加强顶层设计，将数字化、自动化、信息化及智能化等贯穿于设计、生产、管理和服务的各个环节。积极开展智能制造，降低运营成本，缩短产品生产周期，提高生产效率，降低产品不良率，提高能源利用率。

虽然碳纳米管电池并不是全球首款柔性电池，但是与目前的柔性电池相比，碳纳米管柔性电池几乎没有任何尺寸限制，可以制成小到针尖大到地毯各种大小的电池。由于具有非常出色的可塑性，因此碳纳米管柔性电池在未来几年内很可能会被用来制作像LGGFlex和三星GalaxyRound这样的柔性手机。

然而，科研结果要迅速适用于商业化，当时还需要解决两个问题：一个是简化制作生产工艺，二是找到生产成本更低的硅纳米颗粒来源，2014年时他们发现稻谷的外壳或许有望成为一个很好的材料，因为这种农作物副产品来源稳定，而且产量极高，不少种植基地这种副产品都是磨成粉用作动物饲养的饲料，稻壳预计20%能够被转化为二氧化硅，而刚好二氧化硅能够被转化为制造电极所需要的纯硅纳米颗粒。

崔屹和他的公司正在尝试将锂离子电池——如今最好的商用技术——提升到一个新的高度。目前，许多公司，如松下、三星、LG化学、苹果以及特斯拉等都在竞相让电池变得更小、更轻，同时拥有更大的储电能力。但在这些强力的竞争者中，崔屹的公司仍然是最具开创性的。

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心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的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂，有望大幅降低未来电动汽车的电池价格。

看资料，遇到负极或者电解液性能的时候，总能看到一个名词组：SEI，说SEI膜的形态特性与变化对电池的容量发挥、功率发挥、循环寿命、高温稳定性能等有至关重要的意义。但是SEI膜是属于微观层面的电池界面问题，显得比较神秘。本着学习的态度，我收集了一些资料，梳理了一下关于SEI膜的几个问题：有什么功能、怎么形成、怎么变化。

如今电池续航已经成为智能手机的最大短板，而各国科学家也在不断努力尝试解决这一问题。近日，台湾清华大学化工系教授段兴宇所带领的团队宣布成功研发出一种基于“磷”的新型电池，能量密度大大提升。

身为斯坦福大学的材料学家，崔屹在六年前创立了Amprius电池公司，他将电池化学和纳米技术结合到了一起。目前他的团队正在创造结构复杂的的电池电极，与标准电极相比，能够更多、更快地吸收和释放带电离子，同时不会引起不利的副反应。

经过15年产学研合作，沪上科研团队牵头研发的磷酸铁锂动力电池技术不断完善，这种动力电池已在电动大巴、电动物流车、乘用车上得到广泛应用，以磷酸铁锂为动力的电动大巴还出口美国、日本、英国以及欧洲和大洋洲国家，使中国成为磷酸铁锂电池制造及应用头号大国。

随着中国新能源汽车行业呈现爆发性增长，动力电池行业进入高速扩张期。据动力电池应用分会研究部的统计数据显示，2018全年我国新能源汽车动力电池装机总量为56.89GWh,同比增长56.88%，装机量从3月份开始持续走高，6月略有下滑后继续攀升，12月装机量达到顶峰，高达13.36GWh，环比增长49.92%。

科学家们一直在寻找更加轻便高效的电池，如今已经已经取得重大进展：他们制作出一种小电池，由十亿个纳米孔，或者说是能产生电流的微孔组成。

目前广泛应用的锂离子电池负极材料通常是石墨或者一些碳的其他形态，最常见的锂离子电池负极石墨材料主要有人造石墨和天然石墨，以及中间相碳微球。其中应用最为广泛的主要是人造石墨和天然石墨，但是近年来中间相碳微球由于其在容量方面的优势，正逐渐得到广泛的应用。在块状石墨中，锂会非连续的嵌入到石墨层间(分段现象)，形成最大化合物LiC6(理论容量为372mAh/g)。

据外媒报道，尽管锂金属阳极能推动下一代高能量密度电池系统的开发，但由于金属锂对液体电解质反应大、实际应用中具效率低和有安全隐患的缺点，进而阻碍了该材料的实际应用。为解决此矛盾，斯坦福大学的一组研究人员展示了使用纳米金刚石薄膜来保护锂金属的表面，锂可以在薄膜下方完成电镀并防止与电解液产生寄生反应。

据Engadget报道，美国斯坦福大学的研究人员发明了一款新型纳米锂电池，可以将电池的储电量提升4倍，从而让手机的续航时间延长2-3倍。

加州大学洛杉矶分校亨利·萨姆厄里工程与应用科学学院的研究人员领导一个研究团队，开发出使用三种金属化合物制成的纳米结构，在降低生产成本的同时，增加了燃料电池的效率和耐久性。他们的方案解决了这项技术一直停滞不前的棘手问题。