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

  • 芒种:“芒”而有度,播种美好生活

  • 广西柳州:从容迎高考

独家策划

推荐阅读
这不仅是航运模式的创新,更是长三角区域协同发展、服务全国统一大市场建设的关键举措。
2026-06-05 10:02
目前,全县253家工业品企业实现常态化开播,2026年以来直播销售额达5.2亿元,线上订单占比提升至45%以上。
2026-06-05 09:59
近日,从中国科学院“公众科学日”到第二十六个全国科技活动周,全国各地广泛开展形式多样的群众性科技活动。
2026-06-05 09:57
我国数字文化出海正告别粗放式流量输出的初级阶段,形成以新质生产力夯实产业根基、以文化影响力提升传播价值的新逻辑。
2026-06-05 09:55
以技术创新为动力,以制度创新为保障,持续深化生态环境监测数智化转型。
2026-06-05 09:54
台风路径预报、渔船出海决策,乃至“厄尔尼诺”预警,离不开一套行之有序的全球海洋观测系统(GOOS)。它由数千个漂流浮标、科考船和锚系浮标共同构成,像神经系统一样监测着海洋的温度、盐度和海流。
2026-06-04 09:47
供销合作社系统紧盯“三夏”生产关键节点,统筹农机力量、强化科技赋能、健全收储保障,护航夏粮抢收、烘干、收储工作。当前正值夏收夏种的关键时节,浙江省杭州市富阳区供销合作社所属供销新桐农业现代化服务中心抢抓农时,开足马力,全力以赴投身“三夏”生产主战场。
2026-06-04 09:35
高校拥有科研力量,但成果难以精准对接产业需求;企业有技术瓶颈,却找不到合适的团队攻关。建设甘肃高等研究院,旨在破解科研、产业“两张皮”,推动科技创新和产业创新一体发展,打通产学研用“最后一公里”。
2026-06-04 09:34
记者闫磊、张文攀从国网宁夏电力调控中心获悉,5月30日,宁夏新型储能装机规模突破1000万千瓦,正式迈入千万千瓦级储能大省行列。宁夏率先构建多元化市场营利模式,构网型储能、百万千瓦级共享储能等标杆项目相继落地投产,实现储能资源建得成、调得动、用得好、效益高。
2026-06-04 09:33
近日,《四川省加快推进“人工智能+”一号创新工程实施方案》正式发布,四川正以全省一号创新工程全力推进人工智能发展。据介绍,四川目前已建成数据中心139个,智算规模约38EFLOPS,为“人工智能+”一号创新工程夯实了算力底座。
2026-06-04 09:31
布局基础研究必须有“功成不必在我”的长远眼光,以持久耐心深耕原理,方能收获未来技术革命的丰硕果实。为此,基础研究布局更加注重从技术瓶颈中提炼低层和深层科学问题,引导科研力量在原理层面下苦功、求突破。
2026-06-04 09:46
5月29日,中央宣传部、中国科协发布“最美科技工作者”,四川大学华西临床医学院副院长,华西医院神经内科主任医师、教授陈蕾入选。
2026-06-03 10:26
瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种由干细胞和磁电纳米颗粒组成的“细胞机器人”。
2026-06-03 10:24
生态环境部日前印发《海湾清洁指数评价技术方法(试行)》,旨在建立统一规范的海洋垃圾清洁程度量化评估与分级标准,推动沿海地方精准识别问题短板,压实所辖海湾的海洋垃圾治理责任,为“十五五”时期海洋垃圾治理提供重要支撑。
2026-06-03 10:21
近期,国务院印发《加快农业农村现代化“十五五”规划》(以下简称《规划》)。日前,农业农村部、国家发展改革委负责人就《规划》有关情况进行了解读。
2026-06-03 10:20
对于处于科技追赶阶段的经济体而言,基础研究投入不只是解决原创突破的问题,也是形成技术理解力、知识翻译力和产业吸纳力的必要条件。
2026-06-03 10:14
6月1日,漳州核电4号机组核岛反应堆厂房堆腔换料水池模块吊装成功,为后续核岛主线关键路径施工奠定坚实基础。
2026-06-02 10:03
1日,2026年全国粮食和物资储备科技活动周在湖北武汉启动。今年科技活动周的主题是“奋进‘十五五’ 科技护粮储”,活动发布了“十四五”期间我国粮食和物资储备领域132项优秀科技成果、应用案例。
2026-06-02 09:51
全球约有2.5亿乙肝病毒感染者,多数需要长期甚至终身服药,难以彻底停药。当病毒入侵人体细胞时,它首先要“刷卡进门”——结合细胞膜上的特定受体蛋白,才能进入细胞内部。
2026-06-02 09:48
6月1日,长征十二号乙遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区中国商火研试发射工位点火升空,成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。
2026-06-02 09:46
加载更多