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。
近日,国家知识产权局等五部门联合印发了《专利产业化促进中小企业成长计划实施方案》(以下简称《实施方案》)。《实施方案》提出,到2025年底,中小企业知识产权意识和专利转化运用能力得到普遍提升 马斯克用行动反击 开源自家顶级大模型 压力给到OpenAI 《科创板日报》3月18日讯(编辑 宋子乔) 似乎是为了表明自己始终坚持对AI模型开源,马斯克做出了与阿尔特曼全然不同的选择。3月17日,马斯克宣布开源Grok-1,这 美国加州理工学院喷气推进实验室的一个机器人专家团队,与卡内基梅隆大学机器人研究所科学家合作,开发出一种蛇形机器人,用于调查土星第六大卫星土卫二的地形,以寻找生命的“蛛丝马迹”。相关研究 “AI钢铁侠”黄仁勋,又进化了英伟达 作 者丨倪雨晴 2024年,英伟达一年一度的GTC大会已然成为AI界春晚,现场座无虚席,全球AI爱好者翘首以待黄仁勋的独家SOLO。 北京时间3月19日凌晨,GTC终于拉开大幕。英伟达创 21世纪经济报道记者 石恩泽 深圳报道操作系统似乎对地理入迷。鸿蒙和深圳,就像Windows和西雅图,也似Linux和赫尔辛基。这是地理与技术的紧密交融。深圳,可以说是鸿蒙的诞生之地,在全球科 美国佐治亚理工学院机械工程师开发了一种控制机器人外骨骼的通用方法。无需专门训练、特别校准,对复杂算法进行调整后,用户穿上外骨骼就可以直接行走。研究成果3月20日发表在《科学·机 。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
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。