快趣直播免费版app下载 - 快趣直播app大全下载最新版本免费安装软件

青島儲能研究院采用“剛柔并濟”設計理念 研發(fā)出新型電解質電池

時間:2015-11-26 08:50來源:青島生物能源與過程研究所 作者:西顧
點擊: 次
          高效、安全、可靠的動力電池是制約新型近零排放汽車產(chǎn)業(yè)的瓶頸，也是新能源汽車的“短板”之一。當前動力電池存在的最大安全隱患是電池熱失控，中國科學院青島生物能源與過程研究所青島儲能產(chǎn)業(yè)技術研究院在開發(fā)高安全性動力電池聚合物電解質材料體系解決該安全問題方面取得了階段性進展，并正快速推進其產(chǎn)業(yè)化進程。
 
          現(xiàn)有的鋰離子電池液體電解質體系，不能滿足動力電池對高能量、高功率和安全性等多方面的要求。青島儲能產(chǎn)業(yè)技術研究院研發(fā)團隊提出了“剛柔并濟”的研發(fā)思路，開發(fā)出一系列新型聚合物電解質體系，很好地解決了上述瓶頸問題，同時大幅提升了安全使用性能。“剛柔并濟”就是使用“剛”性骨架材料，如聚酰亞胺、芳綸、聚芳砜酰胺、玻璃纖維和纖維素等(Nano Energy, 2014, 10, 277-287; Solid State Ionics, 2013, 245-246, 49-55；232, 44-48; Journal of the Electrochemical Society, 2013, 161, A1032-A1038; Progress in Polymer Science, 2015, 43, 136-164)無紡布材料，改善電池的力學性能和尺寸熱穩(wěn)定性能；利用“柔”性離子傳輸材料，如聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氰基丙烯酸酯和聚碳酸丙烯酯(PPC)等賦予優(yōu)異的離子傳導性和界面穩(wěn)定性，通過“并濟”即兩種或多種材料復合達到多贏的效果，實現(xiàn)綜合性能的大幅提高，進而滿足動力電池的要求。
 
         敬天惜物、取法自然，該研究探究“剛柔并濟”的復合聚合物電解質體系，實現(xiàn)剛柔的對立統(tǒng)一，來實現(xiàn)力學強度、耐熱性能、電位窗口、界面穩(wěn)定性和離子導電率等綜合性能的提升。 
 
 
 
圖1 “剛柔并濟”聚合物電解質的設計理念
 
          傳統(tǒng)的偏氟乙烯類體系雖然具有高的穩(wěn)定性和較高的電位窗口等優(yōu)點，但離子導電率較低、濕態(tài)下其力學強度和熱穩(wěn)定性很差，為改善傳統(tǒng)的偏氟乙烯類的凝膠聚合物電解質的性質，研究團隊采用其與聚酰亞胺和聚砜酰胺等無紡布材料納米尺度復合，剛柔并濟、渾然一體，提升尺寸熱穩(wěn)定性和力學強度，實現(xiàn)其綜合性能的提升(Journal of the Electrochemical Society, 2013, 160, A769-A774; Macromolecular Materials and Engineering, 2013, 298, 806-813；ACS Appl. Mater. Interfaces, 2013, 5, 128-134)；針對其鋰離子遷移系數(shù)低的問題，研發(fā)了新型的單離子聚合物硼酸鋰鹽作為表面增強材料(Coordination Chemistry Reviews, 2015, 292, 56-73 ；Journal of Materials Chemistry A, 2015, 3， 7773-7779)提高其離子遷移數(shù)和相容性，“剛柔并濟、相輔相成”提升電池系統(tǒng)綜合性能。
 
 
 
圖2 室溫聚碳酸酯基全固態(tài)聚合物電解質的制備流程圖
 
          傳統(tǒng)的聚丙烯腈的聚合物電解質具有較高的離子導電率優(yōu)點，但物性較脆，加工性能不好，研發(fā)團隊采用新型的聚合物電解質基體(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 4720-4727；Electrochim. Acta 2015, 157, 191-198；Electrochem.Comm. DOI : 10.1016/j.elecom.2015.10.009)，結合“剛柔并濟”的設計理念，實現(xiàn)了腈基聚合物電解質加工性能等綜合性能的提升。
           凝膠的聚合物電池在提高動力電池的安全性方面起了重要的作用，但仍采用少量易揮發(fā)和燃燒的碳酸酯類溶劑，在高溫或極端條件下使用時仍存在一定的安全隱患，難以完全滿足電動汽車對動力鋰電池在高能量和安全性能等方面的苛刻要求。因此，開發(fā)新型高安全性全固態(tài)電解質體系對提升高能量密度動力鋰電池的綜合性能具有重要意義。
 
            針對傳統(tǒng)的PEO體系的較低的電位窗口和較差的尺寸熱穩(wěn)定性和力學強度，研究人員采用高電位的氰基丙烯酸酯作為提升電位窗口的材料；同時采用熱固性的纖維素無紡膜作為剛性骨架，提供尺寸熱穩(wěn)定性和部分改善力學強度，開發(fā)出一款力學強度高、電化學窗口寬以及尺寸熱穩(wěn)定性好的高安全性全固態(tài)聚合物電解質，相關研究成果發(fā)表在國際期刊(Scientific Reports, 2014, 4, 6272)。針對PEO的室溫離子導電率較低的瓶頸問題，研究人員立足科學問題本身，從影響離子電導率的分子結構出發(fā)，結合離子傳輸機理與動力學傳輸?shù)亩喑叨葯C制，設計出一款無定形的聚碳酸酯基室溫全固態(tài)聚合物電解質，經(jīng)表征發(fā)現(xiàn)：該款全固態(tài)聚合物電解質室溫電導率可達到10-4S/cm數(shù)量級，電化學窗口為4.6 V，倍率性能較好，室溫長循環(huán)1000圈容量保持率為90%。相關研究成果發(fā)表在國際期刊(Advanced Energy Materials, DOI: 10.1002/aenm.201501082)。
 
 
 
圖3 全固態(tài)聚合物鋰電池的四次針刺照片
 
            該研究團隊制備的全固態(tài)聚合物鋰電池用針刺試驗驗證其安全性能(圖3)。通過測試發(fā)現(xiàn)：組裝的6 Ah大容量三元體系全固態(tài)聚合物鋰電池顯示出極佳的安全性能，經(jīng)四次針刺后，全固態(tài)鋰電池不起火，不爆炸，這是傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池所無法比擬的。這再次證明“剛柔并濟”電解質體系在提升高能量密度鋰電池安全性能方面的優(yōu)勢。
 
           青島儲能研究院采用“剛柔并濟”的電解質設計理念實現(xiàn)了在高能量密度聚合物電解質電池關鍵材料研制方面的一系列進展，并與中天科技公司合作開發(fā)大容量高安全動力或者儲能用單體電池(能量密度達到300 Wh/kg)的產(chǎn)業(yè)化技術，協(xié)力推進高能量高安全的全固態(tài)動力電池的產(chǎn)業(yè)化。同時研發(fā)團隊將此設計理念應用于積極探索新一代的超高能量密度的鋰空二次電池的開發(fā)，且已有可喜進展。(Adv. Science，2015，DOI: 10.1002/advs.201500092)。
 
           以上工作得到中國科學院納米專項、中科院青島能源所135項目支持和山東省前瞻性專題基金支持。
 
(責任編輯：admin)
文章標簽：
作者：西顧 ，如若轉載，請注明出處：http://kqcgw.com/a/zixunzhongxin/xinwenzixun/20151126/10154.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報道，請 戳這里 告訴我們！
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內(nèi)容、版權和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：[email protected]
猜你喜歡

  • 第六屆中國動力&儲能電池技術及材料大會圓滿閉幕

    中國電池聯(lián)盟年會暨第六屆中國動力儲能電池技術及材料大會于2016年12月19日21日在北京萬方苑國際大酒店勝利召開。會議由中國電子節(jié)能技術協(xié)會電池專業(yè)委員會、中國電池聯(lián)盟主辦，并得到珠海銀隆新能源有限公司、浙江超威創(chuàng)元實業(yè)有限公司及塔菲爾新能源科技有
    2016-12-22 11:06
    		•

  • 如何應對‘十三五’期間的儲能市場發(fā)展

    有研究報告預測，全球儲能市場將出現(xiàn)大幅增長。2024年儲能系統(tǒng)投資將在2016年的基礎上增長6倍，達到82億美元。同期內(nèi)，全球儲能系統(tǒng)裝機容量將達到約4500萬千瓦。五大儲能設備市場是日本、印度、美國、中國和歐洲，它們將占到2016年全球儲能設備市場的71%。
    2016-11-24 18:29
    		•

  • 中天儲能獲18億元增資投建動力鋰電池項目

    中天科技8月8日公告，公司董事會審議通過了《關于調(diào)整非公開發(fā)行股票方案的議案》。本次非公開發(fā)行募集資金總額由此前的不超過45億調(diào)整為 43.8億(含發(fā)行費用)。 調(diào)整后的募集資金中，18億將用于新能源汽車用領航源動力高性能鋰離子電池系列產(chǎn)品研究及產(chǎn)業(yè)化項
    2016-08-10 15:08
    		•

  • 儲能大會召開在即關注儲能方向 鋰電池板塊走強

    19日，鋰電池板塊早盤再度走強， 科恒股份 、 雅化集團 、 金鷹股份 率先封板， 猛獅科技 、 西藏礦業(yè) 、 斯太爾 等漲逾2%。 儲能大會將于5月24-26日召開,關注儲能方向。 鋰電池板塊持續(xù)維持高位,繼續(xù)推薦新能源物流車及乘用車產(chǎn)業(yè)鏈核心標的。工信部《動力
    2016-05-19 10:13
    		•

  • 新能源車產(chǎn)銷望倍增 儲能等細分領域增長空間大

    分析人士指出，新能源汽車產(chǎn)業(yè)未來增長空間巨大，持續(xù)看好整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關主題值得重點布局。 有著綠色環(huán)保之稱的新能源汽車在今年全國兩會上仍成為熱議話題之一。3月5日，國務院總理李克強在作政府工作報告時提到加快建設城市停車場和新能源充電設施。
    2016-03-16 09:26
    		•

  • 工信部：投入5億組建動力電池研究院

    國務院新聞辦公室2月25日上午10時舉行新聞發(fā)布會，請工信部部長苗圩介紹工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結構有關情況。 苗圩表示，圍繞國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設、智能制造、工業(yè)強基、綠色制造和高端裝備創(chuàng)新等五大工程，今年分別制定了2016年的工作計劃，文件正在會簽當中，可
    2016-02-25 15:29
    		•

  • 儲能產(chǎn)業(yè)政策盤點：分布式發(fā)電及微網(wǎng)領域漸熱

    從技術分類上看，鈉硫電池的裝機比重最大，為46%；鋰離子電池則是應用領域最廣的儲能技術。從應用分類上看，儲能技術較多地應用于風電
    2016-01-11 08:37
    		•

  • 能源互聯(lián)網(wǎng)行動意見或下發(fā) 充電及儲能被多次提及

    記者從多位知情人士處獲悉，能源互聯(lián)網(wǎng)行動的指導意見可能會在近期下發(fā)。此前，有說法稱這一指導意見的下發(fā)時間是去年12月底，前述一位知情人士表示，下發(fā)時間可能在一月前后。 記者掌握的相關討論稿中，多次提及了充電及儲能等領域的發(fā)展方向，同時國家或繼
    2016-01-06 09:56
    		•

  • 澳洲百成：動力儲能鋰電池項目落戶湖州練 年產(chǎn)36億Ah

    1月4日上午，由澳洲百成電動集團投資建設，總投資107億元，預計年產(chǎn)36億Ah鋰電子動力儲能電池產(chǎn)能的產(chǎn)業(yè)園項目在湖州練市鎮(zhèn)正式開工。 產(chǎn)業(yè)園包括100條鋰電池生產(chǎn)線、100條具有完全自主知識產(chǎn)權的電池正極材料生產(chǎn)線和以石墨烯開發(fā)應用為主的企業(yè)研究院三大
    2016-01-06 09:24
    		•

  • 百輛大金龍插電式客車交付青島 低碳服務西海岸新區(qū)

    近日，100輛大金龍插電式混合動力公交車交付青島真情巴士，該批身著海洋藍的新能源車將逐步替換原西海岸新區(qū)運行的黃標車，強化綠色交通網(wǎng)絡，以節(jié)能減排、低碳出行助力以海洋經(jīng)濟發(fā)展為主題的西海岸新區(qū)建設。 百輛大金龍交付青島真情巴士 2014年，青島西海
    2015-12-24 10:06
    		•
專題
相關新聞

  • 第六屆中國動力&儲能電池技術及材料大會圓滿閉幕

    中國電池聯(lián)盟年會暨第六屆中國動力儲能電池技術及材料大會于2016年12月19日21日在北京萬方苑國際大酒店勝利召開。會議由中國電子節(jié)能技術協(xié)會電池專業(yè)委員會、中國電池聯(lián)盟主辦，并得到珠海銀隆新能源有限公司、浙江超威創(chuàng)元實業(yè)有限公司及塔菲爾新能源科技有
    2016-12-22 11:06

  • 如何應對‘十三五’期間的儲能市場發(fā)展

    有研究報告預測，全球儲能市場將出現(xiàn)大幅增長。2024年儲能系統(tǒng)投資將在2016年的基礎上增長6倍，達到82億美元。同期內(nèi)，全球儲能系統(tǒng)裝機容量將達到約4500萬千瓦。五大儲能設備市場是日本、印度、美國、中國和歐洲，它們將占到2016年全球儲能設備市場的71%。
    2016-11-24 18:29

  • 中天儲能獲18億元增資投建動力鋰電池項目

    中天科技8月8日公告，公司董事會審議通過了《關于調(diào)整非公開發(fā)行股票方案的議案》。本次非公開發(fā)行募集資金總額由此前的不超過45億調(diào)整為 43.8億(含發(fā)行費用)。 調(diào)整后的募集資金中，18億將用于新能源汽車用領航源動力高性能鋰離子電池系列產(chǎn)品研究及產(chǎn)業(yè)化項
    2016-08-10 15:08

  • 儲能大會召開在即關注儲能方向 鋰電池板塊走強

    19日，鋰電池板塊早盤再度走強， 科恒股份 、 雅化集團 、 金鷹股份 率先封板， 猛獅科技 、 西藏礦業(yè) 、 斯太爾 等漲逾2%。 儲能大會將于5月24-26日召開,關注儲能方向。 鋰電池板塊持續(xù)維持高位,繼續(xù)推薦新能源物流車及乘用車產(chǎn)業(yè)鏈核心標的。工信部《動力
    2016-05-19 10:13

  • 新能源車產(chǎn)銷望倍增 儲能等細分領域增長空間大

    分析人士指出，新能源汽車產(chǎn)業(yè)未來增長空間巨大，持續(xù)看好整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關主題值得重點布局。 有著綠色環(huán)保之稱的新能源汽車在今年全國兩會上仍成為熱議話題之一。3月5日，國務院總理李克強在作政府工作報告時提到加快建設城市停車場和新能源充電設施。
    2016-03-16 09:26

  • 工信部：投入5億組建動力電池研究院

    國務院新聞辦公室2月25日上午10時舉行新聞發(fā)布會，請工信部部長苗圩介紹工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結構有關情況。 苗圩表示，圍繞國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設、智能制造、工業(yè)強基、綠色制造和高端裝備創(chuàng)新等五大工程，今年分別制定了2016年的工作計劃，文件正在會簽當中，可
    2016-02-25 15:29

  • 儲能產(chǎn)業(yè)政策盤點：分布式發(fā)電及微網(wǎng)領域漸熱

    從技術分類上看，鈉硫電池的裝機比重最大，為46%；鋰離子電池則是應用領域最廣的儲能技術。從應用分類上看，儲能技術較多地應用于風電
    2016-01-11 08:37

  • 能源互聯(lián)網(wǎng)行動意見或下發(fā) 充電及儲能被多次提及

    記者從多位知情人士處獲悉，能源互聯(lián)網(wǎng)行動的指導意見可能會在近期下發(fā)。此前，有說法稱這一指導意見的下發(fā)時間是去年12月底，前述一位知情人士表示，下發(fā)時間可能在一月前后。 記者掌握的相關討論稿中，多次提及了充電及儲能等領域的發(fā)展方向，同時國家或繼
    2016-01-06 09:56
本月熱點

  • 注冊資本近1.15億元！兩巨頭成立電池回收企業(yè)

    近日，廣州優(yōu)美再生技術有限公司（以下簡稱廣州優(yōu)美）正式成立，公司由優(yōu)湃能源科技（廣州）有限公司與格林美集團下屬武漢動力電池再生技術有限公司有限公司（以下簡稱動力再生）攜手打造。 據(jù)了解，廣州優(yōu)美注冊資本約1.15億人民幣，經(jīng)營范圍含化工產(chǎn)品銷售
    2024-04-16 10:29

  • 寧德時代、科達利、特斯拉等發(fā)力這一新賽道！

    4月22日，科達利發(fā)布公告稱，公司與臺灣盟立臺灣盟立、臺灣盟英擬共同投資深圳市科盟創(chuàng)新機器人科技有限公司（以下簡稱深圳科盟）并簽署《投資合作協(xié)議書》。深圳科盟并簽署《投資合作協(xié)議書》。深圳科盟注冊資本擬為人民幣1億元，其中公司以現(xiàn)金方式投入人
    2024-04-24 10:11

  • 續(xù)航里程1000公里！寧德時代發(fā)布神行PLUS電池

    4月25日，在2024北京車展上，寧德時代舉行乘用車新品發(fā)布會，發(fā)布神行PLUS電池，續(xù)航里程1000公里。同時，充電10分鐘可續(xù)航600公里。
    2024-04-25 17:53

  • 天奇股份牽手長安汽車 共同打造動力電池全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)！

    天奇股份4月18日公告，擬與中國長安、長安汽車共同投資設立合資公司，并以合資公司為主體合作開展電池回收、梯次利用及再生業(yè)務。目標打造成為西南區(qū)域領先的電池回收標桿企業(yè)。 合資公司的注冊資本為1.8億元，其中公司擬出資8820萬元，持有合資公司49%的股
    2024-04-19 08:42

  • 50億元！這家公司擬在摩洛哥投建鋰電池負極材料項目

    4月26日晚間， 中科電氣 發(fā)布公告，宣布公司計劃通過其控股子公司湖南中科星城石墨有限公司，在中國香港或其他海外地區(qū)新設全資子公司， 以間接投資方式設立摩洛哥項目公司，實施一項年產(chǎn)10萬噸鋰離子電池負極材料一體化基地項目 。 據(jù)了解， 項目計劃總投資
    2024-04-29 18:25

  • 全固態(tài)電池三大技術路線，誰將最終勝出？

    近年來，憑借高密度、更安全性、壽命長等優(yōu)點，被認為是“最具潛力的下一代鋰電池技術”的固態(tài)電池受到市場關注，最新消息不斷。
    2024-04-22 18:17

  • 鋰礦龍頭一季度預虧超36億元，收深交所關注函！

    4月23日晚間，天齊鋰業(yè)發(fā)布業(yè)績預告，預計今年第一季度同比由盈轉虧。 同日晚間，深交所對天齊鋰業(yè)下發(fā)關注函，要求其結合主營業(yè)務開展情況、產(chǎn)品產(chǎn)銷量、產(chǎn)品價格等，分析2024年一季度虧損較2023年四季度大幅增加的原因，并說明是否存在持續(xù)虧損風險等。 鋰
    2024-04-25 09:30

  • 又有車企公布全固態(tài)電池量產(chǎn)時間！

    當?shù)貢r間4月16日，日產(chǎn)汽車公開全固態(tài)電池試生產(chǎn)線的預定設置場所，在生產(chǎn)發(fā)動機等的橫濱工廠建筑內(nèi)確保了約1萬平方米空間，為搬入設備推進施工。 日產(chǎn)計劃2025年3月開始生產(chǎn)全固態(tài)電池，目標2028年度實現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)日產(chǎn)介紹，全固態(tài)電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離
    2024-04-18 08:43
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號