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近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員劉建軍團(tuán)隊(duì)與華中科技大學(xué)教授黃云輝團(tuán)隊(duì)通過合作研究，設(shè)計(jì)有機(jī)共軛分子的三維折扇排列與過渡金屬離子配位構(gòu)建納米金屬有機(jī)框架（MOF）材料苝四甲酸鋅(Zn-PTCA)，首次突破共軛碳環(huán)儲(chǔ)鈉的電化學(xué)活化，極大地提高了電極材料的儲(chǔ)鈉容量，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)新型高比容量電極材料提供新思路。
化工與化學(xué)學(xué)院陳剛教授帶領(lǐng)的能量轉(zhuǎn)換材料團(tuán)隊(duì)在鋰離子電池負(fù)極材料的研究方面取得重要進(jìn)展。
電動(dòng)車和手機(jī)的下一代鋰電池將會(huì)選擇能量密度更高、安全性更好的全固態(tài)鋰離子電池。國家為了加速新材料和全固態(tài)鋰離子電池研發(fā)，“十三五”期間首次設(shè)立“材料基因組技術(shù)”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，并希望通過材料基因組的高通量計(jì)算、合成、檢測及數(shù)據(jù)庫（大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)和智能分析）的新理念和新技術(shù)加速全固態(tài)鋰離子電池的研發(fā)，設(shè)立“基于材料基因組技術(shù)的全固態(tài)電池研發(fā)”國家重點(diǎn)專項(xiàng)，該重點(diǎn)專項(xiàng)由北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院潘鋒教授作為首席科學(xué)家牽頭組織11家單位共同承擔(dān)。
隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的大幅提高以及國家層面能源政策的調(diào)整，可再生能源將會(huì)在可見的未來扮演極其重要的角色。然而，可再生能源存在間歇性問題，例如太陽能受到晝夜變化、陰雨天氣的限制，風(fēng)能受到氣候以及風(fēng)速不穩(wěn)的影響，因此，需要大力探索可再生能源富余電力轉(zhuǎn)化技術(shù)。其中，電催化制氫氣技術(shù)是目前最優(yōu)的方案之一。根據(jù)電解質(zhì)的不同，可分為堿性電催化制氫和酸性電催化制氫。對(duì)于堿性電催化制氫，難點(diǎn)是陰極上的析氫，而對(duì)于酸性電催化制氫，難點(diǎn)是陽極上的析氧。
我國在鈣鈦礦電池研發(fā)領(lǐng)域取得重要突破。上海交通大學(xué)教授韓禮元團(tuán)隊(duì)和蘇州黎元新能源科技有限公司合作研發(fā)，使面積36平方厘米鈣鈦礦太陽能組件的能量轉(zhuǎn)化效率突破了12%。
隨著中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策退出時(shí)間表的日漸臨近，外企在國內(nèi)投資門檻的逐漸放開，曾經(jīng)覬覦中國市場的日韓電池巨頭開始紛紛加緊布局投資建廠的節(jié)奏。
高效、安全、可靠的動(dòng)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(dāng)前動(dòng)力電池存在的最大安全隱患是電池?zé)崾Э?，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院在開發(fā)高安全性動(dòng)力電池聚合物電解質(zhì)材料體系解決該安全問題方面取得了階段性進(jìn)展，并正快速推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
產(chǎn)業(yè)界對(duì)噴涂式(spray-on)太陽能電池技術(shù)已經(jīng)夢想了十年，現(xiàn)在IBM的加拿大研發(fā)中心──由包括多倫多大學(xué)(UniversityofToronto)在內(nèi)之七所大學(xué)組成的聯(lián)盟──有可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)噴涂式太陽能技術(shù)的關(guān)鍵。
近年來，鋰離子電池由于具有能量密度高、循環(huán)壽命長且對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，已經(jīng)逐漸成為便攜式電子設(shè)備的主流電源，并被認(rèn)為是可以應(yīng)用于電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)裝置中最有前景的電源。此外，鋰離子電池可以儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換太陽能、風(fēng)能等綠色能源，以緩解上述綠色能源的間斷性與不穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)能量的供需平衡。目前，諸多領(lǐng)域?qū)τ阡囯x子電池的需求量日益增大，傳統(tǒng)電極材料的容量以及快速充放電能力已經(jīng)達(dá)到瓶頸。研發(fā)高倍率性能的電極材料以滿足有效且快速的能量存儲(chǔ)與輸出迫在眉睫。
據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》12月27日?qǐng)?bào)道，1次充電可行駛相當(dāng)于東京至大坂的500公里的鋰離子電池技術(shù)開發(fā)在日本正日趨活躍。
能源和環(huán)境是 21 世紀(jì)人類所需要面臨的兩個(gè)重大的問題，新能源的開發(fā)和資源綜合回收利用是人類可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和方向。
隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的大幅提高以及國家層面能源政策的調(diào)整，可再生能源將會(huì)在可見的未來扮演極其重要的角色。
