点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:提升镁离子电池能量密度,怀柔科学城诞生新发现!
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

提升镁离子电池能量密度,怀柔科学城诞生新发现!

来源:北京日报客户端2021-10-13 10:33

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  “双碳”背景下,新能源产业加速发展,同时催热了电池产业。除了当下广泛应用的锂离子电池,钠离子电池、镁离子电池、铝离子电池等都进入了开发研究的视野。近期,在怀柔科学城清洁能源材料测试诊断与研发平台上诞生新发现,中国科学院物理研究所的研究团队发现通过阴阳离子共变价方式能够有效提升镁离子电池或铝离子电池能量密度,这或将有力推动镁离子或铝离子电池的产业化进程。

  资料图 图为怀柔科学城 新华社记者 鞠焕宗摄

  今年以来,怀柔科学城多个大科学装置、科学设施平台开始进入试运行或科研状态,标志着怀柔科学城从建设阶段步入了建设与运行并重的新阶段。在这些抢先开跑的装置或平台上,科研人员争分夺秒展开科研攻关,已有一批科研新发现、新成果陆续涌现。

  清洁能源材料测试诊断与研发平台就是抢先试运行的科研平台之一。当下,无论是新能源汽车上搭载的动力电池,还是储存太阳能、风力发电等的储能电池,基本都采用的是锂离子电池。而由于锂在地球的储量并不十分丰富,未来随着新能源产业的发展,锂离子电池可能会出现供不应求情况。因此,清洁能源平台的研究人员正在积极地寻找锂离子电池的替代选项。

  中科院物理所研究员索鎏敏告诉记者,在众多替代项中,镁离子电池和铝离子电池由于元素储量丰富且具有较高理论能量密度被认为是后锂离子电池时代的理想选择。不过,相比锂离子电池,镁离子电池和铝离子电池由于是多价态离子反应,因此离子可逆存储难度更大,如何实现产业化存在更大挑战。

  镁离子电池和铝离子电池攻关的难点之一就是如何让电池正极材料实现高容量和高可逆性,从而最终实现低成本、无资源束缚的高能量密度下一代二次电池。对此,中科院物理所清洁能源实验室E01组研究团队通过调节阴阳离子的能带结构,设计出一系列晶态和非晶态的阴阳离子共变价的正极材料,以此有效提升了镁离子电池和铝离子电池的能量密度。

  索鎏敏介绍:“这是镁离子电池和铝离子电池首次在多价转移体系中引入阴阳离子共变价概念。通过实验,镁离子电池的正极材料实现了每千克240 Wh(瓦时)的高能量密度。”尽管从目前看,镁离子电池和铝离子电池距离真正实现产业化还有很长的路要走,但索鎏敏表示,这次的实验发现将为多价离子电池开发高性能正极材料提供一个崭新的方向。

  (原标题:提升镁离子电池能量密度 怀柔科学城诞生新发现)

  来源:北京日报客户端 | 记者 赵语涵

[ 责编:张梦凡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 浙江温州:做好应急抢险工作 应对台风“白海豚”影响

  • 福建新泉:红色文化助力乡村振兴

独家策划

推荐阅读
如果一个人童年时曾遭遇不幸和逆境,常让他在成年后面对风浪时,更容易陷入焦虑、抑郁等情绪障碍。目前,人们还没有能治疗童年逆境对大脑深远影响的办法,其中一个重要原因,就是过去没弄清背后的分子机制。
2026-08-11 09:41
日前发布的《加快农业农村现代化“十五五”规划》,将粮食综合生产能力确定为约束性指标,明确提出粮食综合生产能力从2025年的1.39万亿斤,提升到2030年的1.45万亿斤左右。在汶上县,2025年粮食种植面积稳定在150万亩、产量超过14亿斤;今年小麦平均亩产581.5公斤,眼下秋粮玉米长势喜人。
2026-08-11 09:39
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,被应用于公交客运、冷链运输、干线物流等场景。依托国家氢能示范城市群政策牵引,截至2025年底,我国氢燃料电池汽车累计销量近4万辆,氢燃料电池应用场景向矿卡、船舶、无人机、轨道交通等延伸。
2026-08-11 09:35
5月4日,人们在浙江省杭州市文三数字生活街区的AI黑科技市集上体验DeepSeek(深度求索)的人工智能大模型。从东南亚的政务服务到中东的能源行业,从欧美的初创企业到拉美的电商平台,中国大模型正在用实实在在的能力赢得全球用户的信赖。
2026-08-11 09:31
今年4月,上海极地考察国内基地,中国极地研究中心(中国极地研究所)极地船舶管理中心主任赵炎平望着完成考察任务的“雪龙”号,嘴角微微上扬,脸上洋溢着笑容。系统正式投运那一刻,孙宏斌说自己“很激动”,因为我国极地科考告别了40年的柴油依赖,率先迈入绿色能源新纪元。
2026-08-11 09:26
研究团队在实验室造了一个微型“知识世界”:图片是节点,关联概率是连线——像城市路网,有的路口四通八达,有的只有羊肠小道。罗欢说:“这意味着,那短短的先期接触,已经在大脑中搭起了一副以核心结构为支撑的压缩骨架。
2026-08-11 09:25
望远镜建起来后,让它们高效、智能、持续地产出高质量数据及成果,才是真正的挑战。而这道题的关键解法,就是人工智能。
2026-08-10 09:58
中国环流三号装置升级改造项目低温系统罐区14台大型储罐日前全部安装就位,标志着核聚变研究从零散单点技术攻关正式跨入多系统协同集成的工程化新阶段。
2026-08-10 09:57
近年来,我国加快布局空、海、潜一体化智能装备体系,构建起全域覆盖、自主可控的海洋立体安防网络,为海洋产业高质量发展筑牢安全屏障。
2026-08-10 09:55
当前,分散化、碎片化的创新模式已无法适应高水平科技自立自强的新要求,必须加快构建支持全面创新的体制机制,为发展新质生产力、确保2035年进入创新型国家前列提供澎湃动能。
2026-08-10 09:51
通用人工智能是人工智能发展的技术初心和前沿,是引领智能革命、重塑国家竞争力的战略制高点。新征程上,我们应勇担使命,积极探寻实现通用人工智能的中国道路。
2026-08-10 09:49
这不只是一幅地质图,还是一套中国自主的图例标准。
2026-08-07 09:48
最近不少“中国神器”在全球刷屏。这些出圈的国货新品,早已摆脱低端代工、低价走量的旧标签,折射出中国制造的创新迭代与品质跃升。国货新品不断出圈、新产业蓬勃发展的背后,是中国制造的硬核实力。
2026-08-07 09:47
今年7月,国家药监局批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。5月,恒瑞医药与百时美施贵宝达成新药授权合作,确定性付款9.5亿美元……今年以来,我国新药的好消息不断。
2026-08-07 09:47
在数据要素赋能方面,2025年国家数据局发布了100个公共数据“跑起来”示范场景,联合19个部门组织举办2025年“数据要素×”大赛并发布241个典型案例。
2026-08-07 09:46
近日,北京市14家市属公园陆续迎来多款机器人“新员工”,它们在公园“上岗”,承担清洁清扫、智慧巡检、问询导览、水面救援、绿化养护、生态监测等多项任务,将智慧服务融入公共生活。
2026-08-07 03:10
团队攻克了满足多功能、智能化的海缆敷设双通道布缆作业系统设计技术,使作业系统具备高度自动化和智能化水平。
2026-08-06 09:48
近日,云深处自主研发生产的四足机器人完成海关通关后出口瑞士,用于当地厂区安防、地下管网隐患排查等业务场景。“核电安全标准严苛,产品能够在瑞士核电站成功落地,充分印证国产机器人的稳定性和可靠性,我们已达成扩产合作意向。
2026-08-06 09:48
记者6日从中国科学院高能物理所获悉,我国科研人员领衔的北京谱仪Ⅲ实验国际合作组,历经15年实验研究,首次证明一类全新物质形态——胶球的存在。
2026-08-06 09:47
记者5日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研团队与合作者依托强流重离子加速器装置(HIAF),成功产生并鉴别了稀有原子核铪-153。实验中,团队利用HIAF增强器提供的铋-209束流轰击石墨靶,通过弹核碎裂反应产生放射性核素。
2026-08-06 09:47
加载更多