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

  • 习近平出席“上海合作组织+”会议并发表重要讲话

  • 习近平出席上海合作组织成员国元首理事会第二十六次会议并发表重要讲话

独家策划

推荐阅读
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
恒星形成率降到约四成,作为重要“气罐”的中性氢却仍保有七成以上。宇宙为何“有气难成星”?
2026-09-02 12:06
9月1日,以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题的2026年全国科普月活动全面启动。
2026-09-02 12:21
今年夏天,全国用电负荷持续高位运行,屡创新高。这份“负荷迎峰值、居民却无感”的反差并非偶然,而是得益于我国电力系统的稳定供应,彰显了我国新型能源体系建设的显著成效。
2026-09-02 12:20
作为装置“心脏”的超导磁体性能,往往决定了这些装置能在冲击极限的路上走多远。通上电流的瞬间,超导线圈要承受巨大电磁力的拉扯。此时,一根看上去不起眼的“金属带子”成了决定“心脏”承受力的关键。
2026-09-02 12:12
随着全球气候变化的加剧,干旱已成为威胁森林生态系统稳定与制约林木生长的主要环境因子。
2026-09-02 10:45
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
2026中国国际大数据产业博览会上,观众围观机器人表演。文生图、文生视频、音乐生成等一系列智能服务背后,核心驱动便是词元。用国家数据发展研究院院长胡坚波的话说,词元的生产就是以算力作为底座、以数据作为语料、以模型作为中枢来开展智能的工作。
2026-09-01 09:31
长期以来,美国亚利桑那州布莱克河西支流的本土阿帕奇鳟和圆尾鳅,一直难以与入侵的溪红点鲑竞争。研究超级雄鱼的科学家已经锁定了另外10个目标,包括白斑狗鱼、玻璃梭鲈、斑点叉尾鮰,甚至牛蛙。
2026-09-01 09:29
UDP-葡萄糖从细胞质一侧进入亲水口袋,神经酰胺则从膜内侧“横向”滑入疏水通道,两条通道最终在催化中心汇合。在此基础上,他们进一步解析了UGCG与多种代表性抑制剂结合的结构,试图看清药物究竟如何把这道“总闸门”关小。
2026-09-01 09:26
冰川持续消融直接推动高原冰湖数量、面积大幅增长,极大加剧了冰湖溃决洪水、泥石流等灾害风险。
2026-08-31 10:00
“咩——”眼下,新疆籽用西葫芦陆续成熟,双河市石峪镇的千亩籽用西葫芦地里,来了群特殊的“帮手”。每年8月,山区牧场的牧草逐渐进入枯萎期,牧民便会和籽用西葫芦种植户们提前联系,协商把羊群转场到这里。
2026-08-31 09:59
真正把“技术可行”与“应用可行”“商业可行”结合起来,做到在场景中磨技术、在市场中促转化,产业创新的种子和幼苗才能更好成长为参天大树  当下,具身智能产业正发生一场耐人寻味的双向奔赴。
2026-08-31 09:58
元英进解释道,生物制造过程中,生物反应通常条件温和,原料来自可再生资源或废弃物,生产流程能减少有毒试剂和资源消耗。
2026-08-31 09:55
作为本届运动会全新增设的青少年赛项,足球3V3 U19组别允许中小学生同场竞技。
2026-08-31 09:54
围绕海洋、低空、低碳、新能源、智驾等领域发布两批共60个场景,今年场景清单预计将扩容至100个以上。
2026-08-31 09:54
在机器人足球互动区,身高不足1米的小型人形机器人成为射门球员,现场的小观众担任守门员,开启点球大战,战况激烈。
2026-08-28 09:29
由此而言,坚持让人工智能服务立德树人这一根本任务,助力“五育”并举、促进学生全面发展,才能让人工智能成为赋能教育和学生的有力臂膀。
2026-08-28 09:23
“十五五”期间国家电网将加快特高压通道建设
2026-08-28 04:55
加载更多