高性能电池

纤维锂离子电池为智能织物等各种可穿戴电子产品提供能源供给。批量生产柔性、安全和可清洗的纤维电池线轴，是推动便携式和可穿戴电子产品发展的关键。目前，主流研究方向是制造直径为数十至数百微米的纤维锂离子电池，然而迄今为止，研制的纤维电池只有几厘米长，且整个电池能量密度低，大规模生产长纤维高性能锂离子电池仍然是一个挑战。近期，科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）受托管理的国家重点研发计划“纳米科技”重点专项“新型纤维状储能器件的重大科学技术问题”项目取得重要研究进展。复旦大学科研团队经过协同攻关，将钴酸锂正极和隔膜包裹的纤维负极扭在一起制造出不同长度的纤维锂离子电池，并发现电池的内阻随着长度的增加而减小。研究团队将纤维锂离子电池编织成大面积纺织品，将其集成到日常服装中，破坏性实验证明，经各种方式折叠或被汽车碾压后，该电池未发生燃烧或爆炸，即使经机器清洗或被刀片刺穿后，仍可继续为平板电脑充电，呈现出良好的安全性能。此外，将该纤维锂离子电池纺织品制成保健夹克，用于个人实时健康管理，对接受康复体育锻炼的囊性纤维化患者、骨髓瘤或肝硬化患者的早期诊断具有一定效果。该研究成果有望实现高性能纤维锂离子电池的大规模生产，为下一代智能纺织品、生物医学和商业可穿戴设备开辟一条全新的路径。相关研究成果于2021年9月发表在Nature上。

全钒液流电池储能技术通过不同价态的金属钒离子相互转化实现电能的存储与释放，具有本质安全、设计灵活、成熟度高的特点。该技术是双碳战略下国家电力系统长时储能领域首选的电化学储能技术路线。 “新一代100MW级全钒液流电池储能技术及应用示范”作为国家“十四五”重点研发计划支持项目，对高性能全钒液流电池储能系统运行提出了更高的性能要求。而电极系统作为钒离子电化学氧化还原反应发生的媒介，其传质特性与活化特性直接决定全钒液流电池的转换效率。 因此，开发适用于工程化应用的电极结构优化策略与材料调控方法，是实现高性能全钒液流电池运行的基础与核心。近期，中国科学院金属研究所材料腐蚀与防护中心腐蚀电化学课题组在高性能全钒液流电池储能技术研究领域取得一系列新进展。科研人员在深入理解电池极化特性的基础上，以电极系统传质特性和电化学活性为切入点，以工程化应用为导向，先后通过引入流场优化设计和电极改性调控，显著降低了电池浓差极化与活化极化，实现了全钒液流电池高性能长循环运行。 全钒液流电池正负极以不同价态钒离子为活性物质，以水系溶液为支持电解质，具有环境友好和容量可恢复等优势，但受电极内部活性物质传质特性和流阻的局限，目前高功率全钒液流电池电堆运行仍面临挑战。 针对这一问题，研究人员运用有限元仿真与实验相结合的方式，通过在电极系统中引入结构化流场设计，开展传质、传动量与电化学反应多物理场耦合作用下的电池内部模拟分析（图1），优化了高电流密度下电极内部的传质特性，协同降低了电池浓差极化与流动阻力，有效提升了高电流密度下单电池的转换效率。 同时，对32kW电堆的动态模拟预测显示，电堆在200 mA cm-2高电流密度下恒流运行系统转换效率可提升约15%（图2），为实现高功率电堆设计与开发提供了新方法与新途径。相关成果以Regulating flow field design on carbon felt electrode towards high power density operation of vanadium flow batteries为题，发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal 2022, 450, 138170）上。 传质特性的优化在提升全钒液流电池高功率运行方面展示了显著效果，但全钒液流电池负极侧V2+/V3+迟缓的电化学动力学特性仍在一定程度制约了全钒液流电池高功率运行下的转换效率。针对这一问题，在课题组前期杂原子掺杂调控电极的研究基础上，科研人员提出了工程化易操作的基于固-固转化的电脱氧工艺方法。 该方法在碱性条件下通过还原涂覆在电极纤维界面Bi2O3粉末，制备了具有高氧化还原可逆性的Bi负载电极（图3），显著提升了负极V2+/V3+电化学动力学特性。理论计算进一步揭示了V-3d和Bi-6p轨道杂化作用对电荷转移过程的促进作用。以此为基础组装的全电池实现了350 mA cm-2电密下450个循环73.6%的稳定能量转换效率输出（图4），400 mA cm-2高电密下运行转换效率有效提升近10%，为高功率电堆开发提供了技术支撑。相关成果以Boosting anode kinetics in vanadium flow batteries with catalytic bismuth nanoparticle decorated carbon felt via electro-deoxidization processing为题，发表在《材料化学杂志A》（Journal of Materials Chemistry A，DOI：10.1039/D2TA09909H）上。 图3.(a)电脱氧制备工艺；(b)热力学计算和脱氧反应机理；(c)电解池示意图及循环伏安曲线图；(d)还原电位及表面形貌图；(e)电极成分表征。图4.(a)电极物理及电化学表征；(b)界面电化学理论计算；(c)全钒液流电池实验。

5月31日，国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项“极端条件下高性能储能电池关键材料与技术”项目启动暨实施方案论证会在深圳召开。 　　该项目由中国科学院深圳先进技术研究院牵头，项目咨询专家组由华中科技大学、北京大学、西部超导材料科技股份有限公司、厦门大学等专家学者组成。项目将针对极端条件下锂离子电池面临的热力学和动力学问题，发展适用于极端条件的电池原位/非原位表征技术，系统研究极端条件下电极、电解液及电极/电解液界面的动态演化规律和失效机制，研制出兼具耐低温、抗高温、宽温域、高比能、长寿命、高安全的新型锂离子电池，并实现在极端条件下的应用示范。项目的顺利实施将为我国极端环境用高性能储能电池的发展奠定坚实的理论基础和技术支撑，对于促进我国储能技术地域均衡发展，推动极地科考、深空探测等领域技术升级具有重要意义。 　　会上，深圳先进院党委书记吴创之致辞。项目负责人、中国科学院院士，深圳先进院碳中和技术研究所所长成会明对实施方案进行了阐述。与会专家对项目实施方案进行了咨询和讨论，一致认为该项目面向极端条件下高性能储能电池关键技术瓶颈，聚焦性强，符合国家新能源战略规划，课题设置合理，研究团队实力强，研究思路清晰。此外，专家在扩大数据量、完善评价标准、细化考核指标、注重课题间衔接等方面给与了建议，希望研究成果能早日落地，实现极端环境下大规模使用。 中国科学院深圳先进技术研究院是由中国科学院、深圳市人民政府及香港中文大学友好协商，在深圳市共同建立的。中国科学院深圳先进技术研究院分析测试中心是广东省大型科学仪器设施共享服务平台、广东省分析测试协会、广东省电镜学会、广州地区大型科学仪器协作网、深圳市科技创新资源共享平台、南山区科技资源共享服务平台、深圳大学城开放实验室服务平台成员单位之一。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2019年3月21日，“2019全国高性能电池新技术与新材料应用发展暨电池行业智能制造技术交流会”在南京召开。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1734.jpg" alt=" IMG_1734.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/10a7f3da-9da2-4eba-9f62-6bb731f2d9aa.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大会现场 /span /p p 　　会议由中国电池工业协会主办，中国科学院物理研究所协办，旨在贯彻落实《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，满足新能源汽车等产业发展的需求，充分交流我国电池行业高性能电池研究领域新技术、新产品、新材料成果。杨裕生院士、吴锋院士领衔，及200余名相关生产企业、新能源汽车及其他电池应用企业、科研部门、大专院校专家代表出席本次会议。仪器信息网作为合作媒体全程报道。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1694.jpg" alt=" IMG_1694.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/358b9501-b623-4bf3-af30-424479f18722.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 中国电池工业协会专职副理事长王敬忠主持大会开幕 /span /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1730.jpg" alt=" IMG_1730.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/6efadeca-746c-405a-8dd6-5e646aeca62e.jpg" / span style=" color: rgb(0, 176, 240) " /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 中国电池工业协会理事长赵金生大会致词 /span /p p 　　在大会致词中，赵金生首先向与会人员表示热烈欢迎。十二五以来，我国电池工业整体保持了较快增长，产品结构进一步优化，技术创新步伐加快，锂离子电池在不断满足并加速普及数码产品、信息化电子产品的需求基础上，新能源汽车的快速发展，推动了动力电池的异军突起，我国已经成为全球最主要的锂离子电池生产国之一。接着表示，据对规模以上企业统计， 2018年，我国电池行业的主营业务达到6416.63亿元，比上年同比增长15.5亿元。我国新能源汽车产销量分别达到约127万辆和126万辆，同比分别增长59%和61%。此背景下便形成本次会议的主题：“在巩固现有新能源动力电池健康发展基础上，要瞄准世界高科技前沿，加速探索适宜我国国情市场预期的新型动力电池研发和制造”。最后，赵金生宣布大会开幕。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1753_副本.jpg" alt=" IMG_1753_副本.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/ff26e6ba-a8c1-43cf-af60-c055fe8ee012.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 全国电池行业增选技术专家证书颁发仪式合影 /span /p p style=" text-align: center " 　　 i (部分增选专家还在赶往现场路上。增选专家名单：宋金保、温兆银、袁中直、周浩慎、杨续来、郑伟伟、刘建国、丁晓阳、陈人杰) /i /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1765.jpg" alt=" IMG_1765.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/59fba53b-fac2-4320-ad67-52451c8b969a.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：杨裕生院士，解放军防化研究院研究员 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：电池和材料的“高性能”——从理念到实践 /span /p p 　　杨裕生院士在报告中从五方面展开“高性能”电池的理念到实践。在定义方面，“电动汽车电池的高性能”主要是安全性高 寿命长、价格低 所需资源不受制于人 比能量、比功率满足所装汽车的要求。要避免将高比能连通过作为衡量电池性能的首要指标。安全性的重要性方面，安全第一是不同电动汽车的共同要求。不要片面追求高比能电池方面，举例中，三元电池相关的Tesla三元电池已经失火烧车十余辆。并从技术、发展路线、补贴政策、思想方法等角度分析了电动汽车频发燃烧的根本原因。磷酸铁锂电池方面，表示要振兴我国磷酸铁锂电池产业，并要发展以硬炭为负极的电容型磷酸铁锂电池。在结束语中，杨裕生院士指出我国电动汽车的合理发展路线，即以节能-减排为宗旨，不直接或间接消耗石化燃料，不增排二氧化碳，从太阳能、光伏等途径进行增程式电动车。最后指出难寄希望的两种“高性能”汽车动力电池：“全固态”锂离子电池和“后锂离子电池”的锂硫电池。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1847_副本.jpg" alt=" IMG_1847_副本.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/4982adfd-e444-4597-98b4-1a479afdcb9c.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：温兆银，中国科学院上海硅酸盐所主任研究员 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：固体电解质二次电池进展 /span /p p 　　温兆银在报告中主要介绍了固体电解质二次电池的发展现状及最新进展。指出高性能固体电解质可以有效地解决二次电池的安全隐患问题，并可显著提高电池的比能量，完全抑制锂硫电池的穿梭问题，为实现锂电池的长续航、长寿命奠定基础。多种金属锂/固体电解质的界面技术有效地解决了金属锂的枝晶生长和在陶瓷电解质中的扩展。高质量的固体电解质是固态锂硫电池发展的保障，高阻抗界面是高性能固态锂硫电池的主要障碍。纳硫电池、纳镍电池是两种典型的固体电解质电池，国外已经实现规模化应用，我国正在快速发展中。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1880.jpg" alt=" IMG_1880.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/e90be398-c11b-454f-b1a0-4068997a8528.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：黄学杰，中国电池工业协会副理事长、中科院物理研究所研究员 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：高容量合金负极材料的研究 /span /p p 　　锂离子电池应用空间不断拓展，高性能电池的发展依赖于正极/负极/隔膜/电解质等关键材料技术的进步。黄学杰首先分别介绍了锂离子电池典型负极材料的产品类别、比容量、发展方向，及优缺点。接着结合电镜、电化学等表征手段介绍了系列对锂电负极材料的研究，指出负极材料由硅炭负极向合金负极的演变。最后介绍了即将建设的中科院北京清洁能源材料测试诊断与研发平台将建设国内最大和世界先进水平的先进化学储能、物理储能、太阳能电池综合测试分析、LED综合测试分析及清洁能源用同步辐射光源线站等研究平台。其中的互联互通惰性气氛电池材料与器件综合分析测试平台主要功能包括电池材料综合物理、化学、电化学分析 国内外电池材料与器件对比分析 电池产品失效分析等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1976.jpg" alt=" IMG_1976.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/82ff045c-8b88-48a9-8dc6-2e2734a4d3a0.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：杨续来，合肥国轩电池股份有限公司研究院副院长 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：动力电池市场化选择中的若干技术问题 /span /p p 　　近来，新能源汽车市场管理进一步规范化，杨继来首先介绍了市场化过程中三个重要因素，即高安全(系统安全是底线)、低成本(成本是市场因素)、长寿命(技术组合的实力体现)。接着结合多种检测手段，讲解分析了厚电极与电池寿命即安全的关系、电极材料的物理包覆向电化学包覆的转变、锂枝晶生长抑制及电池一致性检测的方法。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2004.jpg" alt=" IMG_2004.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/9d326f36-a8a3-4704-833d-1f9905b65717.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：王力臻，郑州轻工业大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：锂离子电池硅碳复合负极材料研究 /span /p p 　　王力臻首先介绍了硅、石墨作为负极材料分别存在的体积膨胀率大、比容量低等问题，针对这些问题，提出纳米化、薄膜化、复合化等解决方案。接着介绍了其团队制备的两种硅碳复合石墨混合负极，通过电镜、电化学、XRD、拉曼等表征手段的验证，表明其制备的炭包硅法可以有效缓解硅膨胀带来的问题，硅碳与石墨之间具有协同效应，提高了混合负极材料脱锂容量，但首次或前几次充放电循环的库伦效率仍较低。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2044.jpg" alt=" IMG_2044.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/33883819-c9f2-4eb0-a5b5-0e94de2968a0.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：周豪慎，南京大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：开发下一代二次电池——锂空，锂硫和钠离子电池 /span /p p 　　实现二次电池更高能量密度的目标激励人们寻求新的储能体系。拥有超高理论能量密度，且材料成本低廉、环境友好的锂空气电池、锂硫电池、钠离子电池的出现，为实现这一目标打开了一扇新的大门，但同时这些新型的储能体系仍面临许多亟待解决的挑战。周豪慎在报告中首先介绍了MOF基隔膜抑制枝晶生长的机理，接着重点介绍与讨论了锂空、锂硫、钠离子电池的发展趋势和进展，及其机理研究和产业化问题。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2055.jpg" alt=" IMG_2055.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/06d5ddb6-19b1-4d04-96c0-f2a6de548ff2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：袁中直，亿纬锂能股份有限公司副总裁、首席技术官 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：锂原电池的技术现状与未来 /span /p p 　　2017年锂一次电池前十大出口企业中，亿纬锂能以4179.2万美元高居榜首。相比二次电池，一次电池具有高比能、长寿命(储存寿命)、宽温度范围等特点。袁中直手心爱你介绍了液态阴极锂电池与固态阴极锂电池的主要应用领域、当下国内外研究进展以及接下来技术发展趋势。接着介绍了锂原电池电压滞后的一系列解决方案，最后在讲到锂离子电池对原电池市场的冲击时，主要介绍了一种新型1.5V的USB可充锂离子电池的多项优越性。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2099.jpg" alt=" IMG_2099.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/bed71f14-3595-4436-946d-08c74273e21f.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：俞会根，北京卫蓝新能源科技有限公司总经理 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：固态电池最新技术进展 /span /p p 　　俞会根首先从分类、原理角度介绍了固态锂电池相对液态锂电池高能量密度、更安全、低成本、长寿命等优势。并进一步从电池结构、能量密度、比功率、正负极材料、技术路线等方面介绍了两者的区别。表示，固态锂电池尚存在电解质层与电极层界面电阻较大、循环过程中电解质相与电极内颗粒接触变差、安全性与热失控行为机理不明等需要进一步解决的问题，但所有问题有可能在3年内找到解决方案，5年内实现小试，8年内实现大规模应用。接着主要介绍了固态锂电池在各领域及各国家的应用及标准化建设情况。最后介绍了全球固态锂电研发团队及企业的布局分布，并讲解了卫蓝新能源在此方面的多项背景技术、核心制造技术及技术发展路线，预计2021年后实现规模化电动汽车市场应用。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2138.jpg" alt=" IMG_2138.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/157f2d48-dca2-487e-86d0-c48ad09a8565.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：解明，柔电(武汉)科技有限公司CEO /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：精准纳膜包覆/掺杂技术(PNCD)在高比能量锂电池中的应用 /span /p p 　　解明主要介绍了未来高比能量锂电池发展趋势及PNCD技术在电池正负极中的应用，具体包括高镍811& amp NCA、高电压单晶532& amp 622、高电压钴酸锂、负极石墨、全固态电池界面调控等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2145.jpg" alt=" IMG_2145.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/1ce2b27e-bc27-4a6f-b8b6-507295d5ac1b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　报告专家：郑伟伟，欣旺达汽车动力电池有限公司总工程师 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：新形势下新能源乘用车对动力电池技术与测试的需求 /span /p p 　　2018年我国新能源乘用车销售100.8万量，同比增长88.5%。郑伟伟认为新形势下市场形式面临的主要变化表现为：补贴退坡、特斯拉进入(国产中高档新能源和燃油车都面临严峻考验)、充电普及、隐患难处。关于电池系统的技术需求，私人家用与运营出租车需求差异大。关于电池系统的测试需求，主要介绍了“三宗四横”评价体系，三纵指电芯、模组、BMS，四横指仿真虚拟验证、集成验证、系统验证、整车标定验证四大类试验类型。接着介绍了每种试验类型的验证项目、标准及具体要求。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2256.jpg" alt=" IMG_2256.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/7b33b910-b074-4a86-9f8a-68351d2fa313.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：邵丹，广州能源研究院 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：动力电池关键材料检测技术 /span /p p 　　中国拥有最大的电动汽车保有量，锂电池产业也随之迎来高速发展机遇。追求高能量同时，也带来一系列安全隐患。全方位的测试评价动力电池及其关键材料的性能，开发安全可靠的动力电池，在新能源汽车的研发、生产过程中尤为重要。邵丹首先分别介绍了我国现行部分电池关键材料检测标准，包括正极材料31项、负极材料3项、电解液12项、隔膜7项、其他电池材料7项。接着介绍了动力电池关键材料的双向检测技术。即“自上而下实施检测”实现关键材料性能评价、整体解决方案，及“之下而上实施检测”实现精准定位储能产品材料问题。“自上而下”中材料理化性能检测主要包括基础性能(元素含量、微观形貌、晶型结构、粒度分布、比表面、孔径分布、硬度测试等)、电性能(充放电比容量、库伦效率、循环寿命等)、安全性能(阻燃特性、氧化还原特性、穿刺、拉伸、热性能等) 其他还包括材料匹配性能测试、极片理化性能检测、电池性能检测。提及部分检测技术包括原位XRD技术、电镜、核磁共振、试验机、热分析、粒度仪、比表面分析等。最后介绍了国家化学储能材料及产品质量监督检验中心(广东)整体概况。 /p p 　　 strong 接下来，还进行了十余位邀请专家报告，鉴于篇幅有限，余下嘉宾报告请点击链接： span id=" _baidu_bookmark_start_26" style=" line-height: 0px display: none " ? /span /strong a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190324/482257.shtml" target=" _blank" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong span id=" _baidu_bookmark_start_54" style=" line-height: 0px display: none " ? /span span id=" _baidu_bookmark_start_40" style=" line-height: 0px display: none " ? /span 【专家报告续】 /strong strong /strong strong /strong /span /a span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " 。 /span /p p style=" text-align: center " img title=" 展商.jpg" alt=" 展商.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/4a1a019f-a52d-45b6-bd4a-b738e2e47f23.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 部分展商 /span /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" img title=" 620172.jpg" alt=" 620172.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/1eb7fb3e-0ab4-404f-84f8-9f2b72c57745.jpg" / /a /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 3月26日“锂离子电池检测技术与应用”网络在线研讨会，邀您在线参会 a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 【免费线上参会报名链接】 /span /a /span /strong /p p & nbsp /p

受科技部国际合作司委托，湖北省科技厅于6月27日组织专家组在武汉召开了由武汉理工大学承担的国家国际科技合作重点专项“高性能纳米线钒系锂离子动力电池联合研发”项目验收会。验收会技术验收由复旦大学赵东元院士主持，来自全国各地7位专家参加了验收。　　该项目面向清洁高效能源的可持续发展，通过与哈佛大学开展合作，建成了单次百公斤级纳米线钒系正极材料中试线和自动化电子生产线，完成了纳米线钒系动力电池的装配和装车实验，进行了电动汽车示范运行，该项目依托武汉理工-哈佛大学纳米联合重点实验室和材料复合新技术国际联合研究中心，实现强强合作，发表高水平学术论文60余篇，申请国外发明专利2项、国内发明专利50余项，授权专利18项，培养人才30多人，对我国发展清洁高效能源系统产生了积极影响。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2019年3月21日 a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190323/482252.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " ，“2019全国高性能电池新技术与新材料应用发展暨电池行业智能制造技术交流会”在南京召开 /span /strong /a strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 。 /span /strong /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_1735.jpg" alt=" IMG_1735.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/18b0fdf0-c80a-432f-a84f-7b8187067de8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大会现场 /span /p p style=" text-align: center " img title=" 嘉宾.png" alt=" 嘉宾.png" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/d296256b-0113-4903-bdff-f7b8c30473d5.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 部分参会嘉宾 /span /p p 　　会议由中国电池工业协会主办，中国科学院物理研究所协办，旨在贯彻落实《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，满足新能源汽车等产业发展的需求，充分交流我国电池行业高性能电池研究领域新技术、新产品、新材料成果。杨裕生院士、吴锋院士领衔，及200余名相关生产企业、新能源汽车及其他电池应用企业、科研部门、大专院校专家代表出席本次会议。仪器信息网作为合作媒体全程报道。 /p p 　　大会由二十余位特邀专家报告组成，继 a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190323/482252.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 上半场专家们的11个精彩报告 /span /strong /a 之后，下半场11个专家报告精彩继续。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2431.jpg" alt=" IMG_2431.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/71cb7fa2-2bb6-49a3-9fb9-098cd188e48f.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：王金良，中国电池工业协会副理事长 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：锂离子电池的安全性及生产安全事故防范 /span /p p 　　王金良从五个方面介绍了锂电的安全与防范。安全风险方面，相比其他电池，由于可燃的有机电解液和高能量密度的电极材料，锂电安全风险更大。锂电电池组更是被比喻为“自带火柴(短路)的油桶”，这些潜在隐患主要是锂电客观不可完全避免的内部缺陷，以及随着循环次数增加一致性下降等导致的。安全问题主要因素和表现方面，主要因素包括电池外部短路，工艺、材料缺陷、环境、碰撞挤压、电解液产生可燃气体与空气混合遇火源闪爆等。主要表现有燃烧、常规爆炸、空间爆炸、高电压触电、产生有毒气体等。锂电行业安全现状方面，由于锂电被打上“新能源”、“战略新兴产业”标签，长期存在的产品安全及生产安全事故未得到先关方面足够重视。近两年来，媒体公开披露的涉锂电生产安全事故平均每月有2起以上。安全生产已引起国家多部门重视，专业安全生产 技术规范、行业标准等已在制订中。锂电生产安全事故防与消方面，工厂安全防范重点工序和区域包括化成充电、老化静置、荷电态电池成品库、新技术/新材料试验电池等。安全防范措施包括工厂设计应控制能量集中，坚持防范为主方针等。安全事故的消除要采取有效灭火方法、安全管理制度、降低产品和生产安全风险方法的研究等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2310.jpg" alt=" IMG_2310.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/aa94d26c-b6ac-4dcc-a7a2-ae9904507ec9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：沈龙，上海杉杉科技有限公司研究院研发首席 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：石墨负极材料性能需求趋势 /span /p p 　　沈龙首先与大家共同回顾了碳负极从FVDF油体系到SBR水体系的发展历程，并对未来发展趋势进行了简单探讨。表示人造石墨性能优势明显，产业布局不合理，未来的主导材料 天然石墨主要应用在对膨胀束缚力强圆柱电池 硬炭在特殊需求领域批量使用，但前提是补锂 硅炭合金具有高能量密度，与石墨搭配的技术进步，使用量有望越来越多。接着介绍了快充、低膨胀两种高性能人造石墨的设计思路，以及低成本人造石墨的开发思路。最后讲解了硅炭材料匹配石墨的设计选择。认为人造石墨还有更广的应用潜力，成本也会随着发展进一步降低。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2341.jpg" alt=" IMG_2341.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/953a9d87-e286-45af-a0af-739f0dca55a4.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 00.jpg" alt=" 00.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/1f5c8d63-fe21-4cc2-b003-f748c15668cf.jpg" / /p p 　　动力电池长续航、低成本的目标决定了三元材料的技术路线是高镍低钴，这对电池生产湿度环境也提出更高的要求。针对除湿设备及净化工程初投资大，工期拖延等质量不可控等行业痛点，孙鹏从能耗、工程质量控制等角度提出一系列解决方案，为设备、工程、智能控制等环节提供一站式交钥匙工程整体解决方案。最后分享了该公司在国内的部分高兴能电池试验线成功案例。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2367.jpg" alt=" IMG_2367.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/f69cbf06-3a37-4797-875e-1f34ad7f5b56.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：刘建国，南京大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：质子交换膜燃料电池关键材料研究 /span /p p 　　燃料电池被时代周刊列为改变未来世界的十大新科技之一，在我国，氢燃料电池公交车示范运行已经超过10个城市。同时，燃料电池也面临性能、成本等方面的挑战。刘建国首先围绕质子交换膜、电催化剂介绍了车用工况下电池的失效机制。接着介绍了南京大学开发的25瓦直接甲醇燃料电池系统及制备过程。也分享了甲酸燃料电池的工作机制及催化剂研究进展。在应用方面的工作，创建了南京大学昆山创新研究院，进行燃料电池系列产品开发，并建成了国内首个CMA认证的燃料电池检测中心等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2477.jpg" alt=" IMG_2477.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/ced3241c-5b4d-4bf7-8a16-8e544a1097ba.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：杨军，上海交通大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：硅基负极研究——从粘结剂到电解液添加剂 /span /p p 　　近年来，硅基负极材料已成为高比能电池体系的研究热点之一，而大容量硅基负极带来的强体积变化会导致颗粒粉末化、SEI不稳定等问题。杨军在报告中主要介绍了针对硅基负极强体积变化，展开的稳定硅电极结构与循环性能的两种方案研究。一是采用有效的电极粘结剂，二是采用兼容的电解质与添加剂以稳定SEI膜。结果显示，大体积变化的粉末电极需要高弹性且刚柔并济和有自愈合功能的粘结剂 新型HDD双组分电解液添加剂分别从无极和有机层面改善SEI性能，显著提高了电池的高温性能。理化硅代替金属锂作负极能显著提高电池循环性能，但会降低电压输出 。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2486.jpg" alt=" IMG_2486.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/6c6a5e41-93c5-4a46-85b8-314a3e5f96c9.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：陈瑶，万象一二三股份公司 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：A123’Advancwd Cathode Material Development for Vehicle Electrification /span /p p 　　A123系统公司是美国一家专业开发和生产锂离子电池和能量存储系统的公司。为满足汽车市场对更大的电动行驶里程以更低的成本的需求，A123不断开展富镍阴极材料和互补阳极技术的研究。陈瑶主要介绍了在镍锰钴(NMC)技术方面的进展，A123已扩大了NMC产品的制造范围，目前NMC产品占其年产量的一半以上。具体新产品技术主要介绍了NMC622和NMC811。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2525.jpg" alt=" IMG_2525.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/9d2bc64a-be1e-46bf-b03e-889a9a87ae42.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：沈海燕，江苏双良锅炉有限公司市场营销经理 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：双良锅炉在电池行业的热能利用系统解决方案 /span /p p 　　沈海燕主要介绍了电池行业热能利用面临的问题及双良锅炉针对这些现状提供的一系列解决方案和产品。并介绍了一系列电池知名企业热能利用典型案例分析。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2576.jpg" alt=" IMG_2576.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/f16d4a05-9ed9-46b4-959c-1f1efbbb075b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：龚璇，武汉镭立信息科技有限公司总监 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：电池智能制造执行管理系统MES应用分享 /span /p p 　　企业应用中的信息流主要包括企业经营管理系统(ERP)、过程管理系统(MES)、过程控制系统(PCS)等 。龚璇首先介绍了MES的概念，即制造执行系统。接着介绍了镭立科技电池行业MES系统，从工艺维护、计划管理、生产管理、质量管理、设备管理、能源管理、安全管理、溯源管理、回收管理等方面详细进行分析。最后从整体框架、应用场景、售服管理等角度分享了MES系统在电池行业的应用案例。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2596.jpg" alt=" IMG_2596.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/553838d5-f6ff-44f5-a49a-da35990bbed5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：陈人杰，北京理工大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：多电子高比能二次电池新体系及关键材料的研究 /span /p p 　　锂硫电池具有比容量高、资源丰富、耐过充、工作温度范围宽等优势，但同时也存在单质硫与放电产物导电性差、单质硫充放电过程中产生收缩和膨胀等问题。针对这些问题，陈人杰首先介绍了从电极材料、电解质、隔膜等多角度的新材料、新体系研究工作。正极材料相关材料研究体系包括核壳结构硫聚噻吩复合材料、聚苯胺包覆多壁碳管/硫复合材料、石墨烯基硫/碳3D复合材料、基于层状碳阵的硫正极材料等。电解液方面研究包括LiODFB添加剂、新型离子液体基功能电解质。隔膜方面研究包括碳纸作功能性隔层，聚多巴胺包覆隔膜、基于硼掺杂石墨烯纳米片材料的轻量化的隔膜涂覆层等。接着还介绍了锂硫电池及关键材料的从基础到工程化研究。最后，介绍了新型固态功能电解质研究，包括离子液体基复合电解质-准固态三元纳米复合电解质、离子液体基液态复合电解质-环链协同效应、离子液体基固态复合电解质-长寿高倍率复合固态电解质等。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2646.jpg" alt=" IMG_2646.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/253076bf-c4e8-435f-8ee3-be4ca3edf8bf.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：刘立伟，中国科学院苏州纳米科技与纳米放生研究所研究员 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：高质量薄层石墨烯规模制备及提升锂电能量密度应用研究 /span /p p 　　刘立伟分别就单壁碳纳米管的制备及表征，高质量薄层石墨烯制备及其在化学储能、涂料、复合材料中的应用进行了一一介绍。最后总结表示，高质量薄层石墨烯是新一代导电剂：可以提高压实密度、能量密度 改善高低温性能 使用高温、高电压时，提高安全性 增加魂环稳定性。高质量薄层石墨烯涂层集流体：降低电池内阻 防止电解液服饰、增加循环稳定性 更薄、附着力更高 增加电池电压的一致性。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_2683.jpg" alt=" IMG_2683.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/e6a91e84-6f86-4159-b97d-d74caf79583c.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告专家：雷立旭，东南大学教授 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：电池的循环生产技术 /span /p p 　　雷立旭首先介绍了电池循环生产技术的概念，包括废旧电池物理拆解、活性物质化学处理、全新电池的生产等。接着介绍了各种方法的优缺点及其团队在电池循环生产技术方面取得专利技术的实现方案，并结合实例进行了对专利方法进行了详细说明。最后表示，二次电池的循环生产技术是以废旧电池为主要生产原料重新生产新电池的技术，它可以使废旧二次电池所有组份资源化 该技术是解决二次电池生产和应用的必需技术 使用最彻底的物理分离可以减少化学处理处理过程的需求，降低二次污染。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 823" title=" 精彩瞬间.jpg" style=" width: 600px height: 823px " alt=" 精彩瞬间.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/74dd6cb1-f208-4be0-b28b-73660459bcfc.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 会场精彩瞬间 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" img title=" 620172.jpg" alt=" 620172.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/1eb7fb3e-0ab4-404f-84f8-9f2b72c57745.jpg" / /a /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 3月26日“锂离子电池检测技术与应用”网络在线研讨会，邀您在线参会 a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 【免费线上参会报名链接】 /span /a /span /strong /p p br/ /p

【科学背景】随着锂金属电池（LMBs）技术的发展，高能量密度电池的需求日益增加，LMBs因其有望实现超过500 Wh kg&minus 1的能量密度而引起了科学家的广泛关注。其中，电极/电解质界面在二次电池中的质量传输和能量转换效率起着关键作用。然而，由于锂金属负极（LMA）相关的挑战，如锂枝晶的形成和低库仑效率（CE），这一领域的研究面临着巨大的困难。特别是在界面处的锂离子（Li+）溶剂化结构与电场的相互作用研究方面，仍然存在诸多未解之谜。为了解决这些问题，各国纷纷启动了战略研发计划，以推动LMBs的商业化应用。例如，美国的Battery500联盟和中国的五年计划等。然而，尽管已有许多研究通过调节Li+溶剂化结构来试图优化固体电解质界面（SEI）的形成，如通过溶剂-盐电解质、弱溶剂化电解质和高熵电解质等手段增加接触离子对（CIPs）和聚集体（AGGs）的比例，这些努力在实际应用中仍面临着诸多挑战。电解质设计的目标是稳定电极/电解质界面，从而提高锂镀层/剥离的库仑效率，但在实际应用中，相似的溶剂化化学在不同条件下仍然会表现出不同的电化学性能。鉴于此，浙江大学范修林团队提出了一种介电策略，旨在通过调控界面电场下的Li+溶剂化物行为，解决LMA相关问题。具体而言，这一策略通过优化介电环境，保持阳离子-阴离子对在界面处的高振荡幅度，从而促进阴离子衍生的SEI形成，并减少电解质在电极/电解质界面的持续消耗。最终，这一研究成功地在工业锂金属软包电池中实现了PFB电解质的应用，并且实现了500 Wh kg&minus 1以上能量密度的电池设计，展示了介电调控策略在高能量LMBs中的巨大潜力。【科学亮点】1. 实验首次在锂金属电池中研究了阳离子溶剂化在电极-电解质界面的行为，揭示了外部和分子内电场对锂金属阳极适应Li+溶剂化物的协同效应。通过对带电界面上的阳离子-阴离子对的周期性振荡分布进行观察，发现低振荡幅度会加剧电解质的分解并增加表面阻抗。2. 实验通过提出一种新的介电策略，有效保持了界面上的阳离子-阴离子配位的高振荡幅度。这一策略通过调节界面电场，防止电解质过度分解，并促进形成稳定的固态电解质界面（SEI），从而提高了电池的库仑效率和能量密度。3. 实验成功在安时（Ah）级别上实现了一种能量密度为500&thinsp Wh&thinsp kg&minus 1的锂金属软包电池，验证了该介电策略在实际应用中的有效性。此研究为锂金属电池技术的发展提供了新的思路和方向。【科学图文】图1：界面电场随介质环境的演变。图2：分析CE对Li+电解液的依赖性。图3：Li+溶剂化物的界面动态。图 4: 实时Li+溶剂化与界面化学之间的相关性。图 5: 揭示微结构尺寸上的Li沉积。图 6: Li金属软包电池的电化学性能【科学结论】本文的研究揭示了阳离子溶剂化在电极-电解质界面上的复杂行为及其对电池性能的关键影响。作者发现，虽然阳离子溶剂化在体相溶液中已被广泛研究，但在电极-电解质界面上的机制仍不完全明确。研究表明，界面处的阳离子-阴离子对呈周期性振荡分布，且低振荡幅度会加剧电解质分解并增加表面阻抗。为了解决这些问题，作者提出了一种介电策略，通过在界面上保持高振荡幅度来稳定阳离子-阴离子配位，从而有效减少电解质消耗，提升电池性能。通过应用这一策略，作者成功实现了使用超低量电解质的锂金属软包电池，能量密度达到500&thinsp Wh&thinsp kg&minus 1。这一发现不仅优化了电池界面的电化学性能，也为电池技术的进一步发展提供了新的方向。本文的研究为如何调控固/液界面的电化学行为提供了宝贵的见解，对未来高能量密度电池的设计与应用具有重要的指导意义。参考文献：Zhang, S., Li, R., Deng, T. et al. Oscillatory solvation chemistry for a 500 Wh kg&minus 1 Li-metal pouch cell. Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01621-8

p 　　为贯彻落实《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，满足新能源汽车等产业发展的需求，充分交流在高性能电池研发中出现的新技术、新产品、新材料新成果，中国电池工业协会定于2019年3月21日～22日在南京举办“2019年全国高性能电池新技术与新材料应用发展暨电池行业智能制造技术交流会”。 /p p 　 strong 　一、会议组织 /strong /p p 　　主办单位：中国电池工业协会 /p p 　　协办单位：中国科学院物理研究所 /p p 　　承办单位：中国电池工业网 /p p 　　大会共同主席 /p p 　　赵金生，　　中国电池工业协会理事长 /p p 　　陈立泉院士，中科院物理研究所研究员 /p p 　　杨裕生院士，总装备部防化研究院研究员 /p p 　　衣宝廉院士，中国科学院大连化学物理研究所研究员 /p p 　　南策文院士，清华大学材料科学与工程研究院院长、教授 /p p 　　吴 锋院士, 中国电池工业协会副理事长、北京理工大学教授 /p p 　　陈 军院士, 南开大学化学学院院长、教授 /p p 　　 strong 三、主要议题 /strong /p p 　　动力、储能、IT用电池市场发展态势及对关键材料的需求趋势 /p p 　　固态电池技术研究新进展与应用发展趋势 /p p 　　锂空气电池技术研究进展与应用发展趋势 /p p 　　高性能锂硫电池研究与发展展望 /p p 　　燃料电池的技术发展、应用与产业化挑战 /p p 　　新型正负极材料研究与应用 /p p 　　高性能隔膜材料的研究与应用进展 /p p 　　新型固体电解质制备与电池应用新进展 /p p 　　石墨烯、高电压正极、硅基材料、CNT等新型材料的发展应用 /p p 　　新形势下对锂离子电池技术、测试的新需求 /p p 　　电池行业智能制造与智能装备发展应用 /p p strong 　　四、大会拟演讲嘉宾与主题 /strong /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr style=" height:25px" class=" firstRow" td width=" 338" colspan=" 2" style=" border-width: 1px border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" text-align:center line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 演讲嘉宾 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top-width: 1px border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-top-color: windowtext border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" text-align:center line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 演讲主题 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 杨裕生 /span strong /strong /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 中国工程院 /span span style=" font-size:16px font-family:宋体" 院士、总装备部防化研究院研究员 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 电池和材料的“高性能” span ____ /span 从理念到实践 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 温兆银 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 上海硅酸盐研究所主任研究员，亚洲固态离子学会主席，中国硅酸盐学会固态离子学分会理事长 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 固体电解质二次电池进展 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 陈军 /span strong /strong /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 中国科学院院士、南开大学化学学院院长、教授 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 待定 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 黄学杰 /span strong /strong /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 中国电池工业协会副理事长、中国科学院物理研究所研究员 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 高容量合金负极材料的研究 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 周豪慎 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 南京大学长江教授、千人计划特聘专家 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 开发下一代高性能二次电池 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 杨续来 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院常务副院长、安徽省高安全动力电池创新中心主任 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 待定 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 丁晓阳 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 上海杉杉科技有限公司总工程师 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 待定 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 袁中直 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 亿纬锂能股份有限公司副总裁、首席技术官 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 金属锂原电池的技术进展与展望 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height: 35px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 俞会根 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 北京卫蓝新能源科技有限公司总经理 span , /span 原北京新能源汽车股份有限公司总工程师 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 固态电池最新技术进展 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刘建国 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 南京大学教授 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 质子交换膜燃料电池关键材料 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 郑伟伟 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 欣旺达汽车动力电池有限公司总工程师 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 新形势下对锂离子电池技术、测试的新需求 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 王力臻 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 郑州轻工业大学教授 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂离子电池硅碳复合负极材料研究 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 邵丹 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 广州能源研究院博士 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 动力电池关键材料检测技术 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 黄世霖 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 宁德时代新能源科技股份有限公司副董事长 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 待定 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 陈人杰 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 北京理工大学教授 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 多电子高比能二次电池新体系及关键材料的研究 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 杨军 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 上海交通大学教授 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 硅基负极材料应用 span - /span 从粘结剂到电解液添加剂 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 雷立旭 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 东南大学教授，英国牛津大学博士后 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 二次电池循环生产技术 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 刘立伟 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员，中科院苏州纳米所 span - /span 江南石墨烯研究院石墨烯应用联合开发中心主任 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 高质量薄层石墨烯规模制备及提升锂电能量密度应用研究 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td width=" 64" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " height=" 25" p span style=" font-size:16px font-family:宋体" 陈彦彬 /span /p /td td width=" 274" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 北京当升材料科技股份有限公司副总经理 /span /p /td td width=" 230" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 25" p style=" line-height:23px" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 待定 /span /p /td /tr /tbody /table p strong 　　五、时间地点 /strong /p p 　　时间： 2019 年 3 月21日-22日(20 日注册报到) /p p 　　地点：南京曙光国际大酒店(玄武区龙蟠路107号) /p p strong 　　六、参加对象 /strong /p p 　　电池、材料生产企业，汽车、储能、IT等全产业链企业，检测机构、设备企业，相关院校、科研机构及投融资机构等。 /p p 　　 strong 七、联系方式 /strong /p p 　　联系人：杨光 /p p 　　电 话：010-59227380 13126904348 68219702 /p p 　　邮 箱：dcgy2018@126.com /p p br/ /p

电化学储能是能源革命的关键支撑技术，是推动全社会绿色低碳发展、实现碳中和目标的重大战略需求。水系锌离子电池具有成本低廉、生态友好、体积能量密度高、安全性高等优点，被认为是极具前景的大规模储能体系。然而，锌负极存在枝晶生长、不可逆副反应等问题，这严重制约了锌离子电池的发展。锌负极表界面对锌离子电池性能具有重要的影响，目前的研究多集中在化学（电解液添加剂）或材料层面（界面涂层修饰），电极功能结构的精准设计和可靠制造是对化学和材料研究的重要补充。通过微纳尺度先进制造技术优化电极结构的尺寸、结构和空间排布有望从制造学科角度为提高锌离子电池性能开辟新的途径。近日，湖南大学段辉高教授、张冠华副教授、张夏楠等人突破传统锌负极优化策略，提出“多功能3D结构电极”新思路，借助跨尺度高精度3D打印技术（摩方精密，nanoArch P140）和化学沉积/电沉积技术成功实现结构功能一体化锌负极的可靠制造。多级金属点阵结构的3D通孔结构和超亲水表面能够有效调控电极电场分布，实现诱导锌金属优先沉积到点阵通孔结构内侧，保证点阵电极表面锌均匀沉积。通过电极在电解液中的电流密度分布模拟和锌沉积/剥离过程的原位显微观察证实3D Ni-Zn微点阵电极具有更低的锌成核过电位、更多的成核位点、更均匀的局域电场分布、更高的可逆锌沉积/剥离效率。此外，由3D Ni-Zn微点阵负极和聚苯胺插层的氧化钒正极组装而成的全电池表现出了优异的电化学性能。这种具有有序3D通孔结构的导电金属微点阵为开发其它高性能金属(如Li,Na, K, Mg, Al)电池提供了新的思路。相关成果以“3D-printed multi-channelmetal lattices enabling localized electric-field redistribution fordendrite-free aqueous Zn-ion batteries”为题目发表于能源材料与器件领域顶级期刊《Advanced Energy Materials》。原文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202003927上述工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、中央高校基础研究基金、长沙市科技局基金等资金支持。图1. 3D Ni-Zn微点阵结构制备流程示意图图2. 3D Ni-Zn微点阵电极相关表征图3. 由3D Ni-Zn电极所制备的对称电池和半电池性能图4. 2D Ni-Zn、3D Ni-Zn电极的电解液中电流密度分布仿真以及循环后的超景深显微镜图片和相应高度云图图5. 在2D Ni、3D Ni电极表面沉积不同容量锌的SEM照片与相应示意图图6. 与PVO正极材料相匹配的全电池性能

导读对高能量密度和高倍率储能系统的需求不断增加，推动了电池领域的进一步发展，其中锂硫电池（LSB）展现出巨大的应用前景。受益于硫（S）和锂（Li）之间的多电子和多相转化，LSB具有超高的理论比容量和高比能量密度。但锂硫电池目前存在严重的多硫化物穿梭、硫正极氧化还原动力学缓慢以及锂负极不可逆枝晶生长等问题。 成果简介鉴于此，Nature Communications上发表了一篇题为“Enabling selective zinc-ion intercalation by a eutectic electrolyte for practical anodeless zinc batteries”的文章。滑铁卢大学 Linda F. Nazar教授等人采用非原位/原位技术揭示了Zn2+与质子嵌入化学之间的竞争，并开发了一种混合共晶电解质来减轻Zn枝晶生长。关键创新近期Advanced Energy Materials期刊上发表了一篇题为“Interfacial Engineering on Cathode and Anode with Iminated Polyaniline@rGO-CNTs for Robust and High-Rate Full Lithium–Sulfur Batteries”的论文。该工作提出了正极和负极双界面工程策略，对于正极，亚胺化聚苯胺（iPANI）用于实现能量工程以诱导中能级吸附多硫化物，并催化硫物种的氧化还原转化，并通过iPANI自组装到集成支架上实现形态工程通过还原氧化石墨烯（rGO）和碳纳米管（CNT），即iPANI@rGO-CNT。对于负极，iPANI@rGO-CNT复合材料的高导电性和亲锂性以及多孔纳米结构有利于锂离子的均匀沉积，显著防止锂枝晶的生长。借助iPANI@rGO-CNT纳米反应器的协同效应，所制备的LSB具有出色的倍率性能和出色的循环寿命。核心内容解读在制备iPANI@rGO-CNT过程中，PA作为促进该反应的催化剂和iPANI链最终质子化亚胺的稳定剂发挥着至关重要的作用，可加速LiPS的扩散和转化（图1a）。在将锂金属沉积到该主体中作为负极后，具有高导电性和亲锂亚胺键的多孔iPANI@rGO-CNT主体可以形成均匀的电场，从而调节均匀的Li沉积并抑制枝晶生长（图1b）。【图1】iPANI@rGO-CNT纳米反应器在全LSB中的作用机制。a）促进硫物种转化和锂负极b）调节锂沉积的亲锂主体的示意图。透射电子显微镜（TEM）（图2d、e）和能量色散X射线光谱元素映射图像（图2f）进一步证实了iPANI分布良好的纳米结构阵列。【图2】iPANI@rGO-CNT主体的形态和结构特征。a,b）横截面SEM，c）iPANI@rGO-CNT纳米孔内的连续iPANI阵列，d）TEM，e）iPANI箭头的HRTEM图像，以及f）iPANI@rGO-的元素映射图像CNT的主体。g）iPANI@rGO-CNT、PANI@rGO-CNT和rGO的拉曼图案和h）FTIR曲线。i）iPANI@rGO-CNT和PANI@rGO-CNT中胺键和亚胺键的比例。iPANI@rGOCNT、PANI@rGO-CNT和rGO主体的化学结构和组成通过拉曼、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）测量进行研究（图2g、2h）。为了更好地比较交联前后的PANI状态，对PANI@rGO-CNT和iPANI@rGO-CNT进行了高分辨XPS。图2i中计算并总结了几种亚胺和胺键相应的比例。通过密度泛函理论（DFT）计算，从理论上进一步研究了这些亚胺和胺键对LiPS的吸收能力（图3a-3c）。【图3】催化机理的理论和实验研究。a）Li2S8在不同官能团上的计算吸附能。iPANI@rGO-CNT的b）基态S0和激发态T1之间的电荷密度差异和c）基态S0和激发态T1的LiPS吸附能。d）在Li2S6溶液中浸泡12小时后不同主体的紫外-可见光谱。e）iPANI@rGO-CNT吸附Li2S6后N 1s的高分辨率XPS光谱（其他峰）。f）具有不同正极的LSB的穿梭电流曲线。g，h）具有不同正极Li2S6对称电池的扫速下的CV曲线。i）Li2S8/四甘醇二甲醚溶液在2.05 V下在不同表面上的恒电位放电曲线。为了验证假设，进行了可视化吸附测量，以使用rGO-CNT支架和超级P（SP）作为基准来研究iPANI@rGO-CNT对LiPS的强锚定作用。在6小时和12小时后，iPANI@rGOCNT使深黄色Li2S6溶液脱色更彻底，该结果与紫外-可见光谱中吸附测量的变化趋势一致（图3d）。还进行了XPS测量（图3e）以研究iPANI@rGO-CNT对LiPS的吸附机制，表明其和LiPS之间存在强烈的相互作用。进行电化学测量以研究iPANI@rGO-CNT增强的硫物种转化的氧化还原动力学。图3f显示了iPANI@rGO-CNT在所有测量的正极中的最小穿梭电流，揭示了LiPS的极好的锚定效应和抑制多硫化物穿梭。此外，先后进行了不同扫描速率的循环伏安图（CV）测试，以证明硫氧化还原动力学（图3g，h）。为了直观地说明具有可逆转化的亚胺键对增强氧化还原动力学的积极影响，进行了Li2S成核测试（图3i）。显然，iPANI@rGO-CNT比rGO-CNT和SP提供更大的容量，表明更有效的Li2S成核和更好的氧化还原动力学。随后，组装电池以探索其催化转化活性。如图4a、b中的循环伏安法（CV）曲线所示，S-iPANI@rGO-CNT电池显示出最大的响应峰值电流、最小的极化电压和第一还原峰起始电位上移。此外，在所有扫速下，S-iPANI@rGO-CNT正极的积分面积都大于S-rGO-CNT正极的积分面积，说明S-iPANI@rGO-CNT正极具有更高的硫利用率。与S-rGO-CNT相比，S-iPANI@rGO-CNT电池显示出较小的Tafel斜率（图4c-4e）。这些结果表明，iPANI@rGO-CNT有效地加快了固-液和液-固转化率，并具有良好的可逆性。此外，研究了不同样品中的锂离子扩散系数，并在图4f-h中进行了总结。图4i显示处于T1状态的S-iPANI@rGO-CNT正极在自由能图中从S8到Li2S的所有转化步骤都具有低能垒，进一步证实了iPANI@rGO-CNT可以催化硫物种转换效率更高。【图4】LSB与各种主体的反应动力学研究。a）S-rGO-CNT和b）S-iPANI@rGO-CNT正极在0.1到0.5 mVs−1的扫速下的CV曲线。从c）Li2S8到L2Sn（2≤6）、d）L2Sn到Li2S和e）Li2S到Li2Sn的转化反应的Tafel图，在0.1 mV s−1下具有不同的电极。f-h）不同正极的Li扩散特性通过CV峰值电流与扫速平方根的关系图。i）S8转化为Li2S的自由能。为了直观地观察iPANI@rGO-CNT主体对锂枝晶生长的限域作用，利用光学显微镜原位监测运行过程中负极表面的形貌变化（图5a、b）。基于有限元方法，进行COMSOL Multiphysics仿真以模拟局部电流密度和整体电场分布，以揭示3D有序纳米孔结构的影响（图5c-e）。显然，与均匀导电iPANI聚合物互连的极其有序的纳米孔导电结构可以有效降低局部电流密度，从而超越二维平面对应物的性能。根据Sand的时间模型推断，降低局部电流密度会抑制初始枝晶的形成。另一方面，iPANI@rGOCNT主体在初始锂沉积和随后的循环中保持均匀电场，从而使锂离子流动均匀并抑制枝晶生长（图5d）。【图5】iPANI@rGO-CNT对枝晶生长抑制作用的实验和模拟研究。a，b）裸锂（a）和Li-iPANI@rGO-CNT（b）负极表面形貌的原位光学显微镜图像。c）iPANI@rGOCNT支架中局部电流密度分布的模拟。d）iPANI@rGO-CNT电极和e）Li成核过程中裸Li电极的电场分布模型。f）AFM图像和g）iPANI@rGO-CNT支架的放大AFM图像。h）KPFM图像和i）iPANI@rGO-CNT支架的放大KPFM图像。j）使用裸锂和Li-iPANI@rGO-CNT负极的对称电池在1 mA cm-2电流密度和1 mAh cm-2容量下的比较循环稳定性。k）Li-iPANI@rGO-CNT负极对称电池与其他复合负极在不同电流密度下的循环寿命。通过模拟实际工作条件进行反复剥离/沉积测试，以探索iPANI@rGO-CNT的耐久性并评估其对锂枝晶的抑制作用，如图5j所示。这些结果表明，即使在高电流密度下，优异的亲锂性和结构稳定性也有助于锂的均匀沉积，从而缓解锂金属的枝晶生长问题。为了证明具有均匀电流密度的亲锂纳米孔结构在锂负极保护中的优越性，列出了近期研究工作的循环性能以供比较（图5k）。对由S-iPANI@rGO-CNT正极和Li-iPANI@rGO-CNT负极制造的Li-S全电池进行了全面的电化学性能评估。图6a-6c的结果表明，可逆转变降低了LiPS的转化能垒，纳米孔结构抑制了Li枝晶的生长，进而导致氧化还原动力学增强。进行了电化学阻抗谱（EIS）测试以进一步揭示S-iPANI@rGO-CNT电极电荷转移特性的潜在原因（图6d）。与其他电极相比，S-iPANI@rGO-CNT电极具有最小的初始电荷转移电阻并促进了锂离子扩散动力学。【图6】全LSB电化学性能。a）S-iPANI@rGO-CNT||Li-iPANI@rGO-CNT电池的CV曲线。b）S-iPANI@rGO-CNT||Li-iPANI@rGO-CNT、S-iPANI@rGO-CNT||裸锂电池、S-rGO-CNT||Li-iPANI@rGO-CNT电池和S-rGO-CNT||裸锂电池的首圈CV曲线曲线。c）恒电流充放电曲线。d）初始EIS图。e）在不同电流密度下的倍率性能。f，g）长循环寿命和相应库仑效率的比较。h）S-iPANI@rGO-CNT||Li-iPANI@rGO-CNT在高硫负载下的面容量。i，j）在0.5 C的第一个循环期间，S-iPANI@rGO-CNT正极的原位拉曼光谱。k）Li-S软包电池持续点亮LED指示灯。S-iPANI@rGO-CNT||Li-iPANI@rGO-CNT电池表现出最佳的倍率性能。在低电流密度下极高的初始容量接近于先前工作的电池性能，在0.05 C时具有高能量密度，突出了该电池的巨大潜力。同时，在将电流密度切换回0.2 C时可以恢复1009.6 mAh g−1的更高比容量，这表明有效抑制LiPS穿梭和锂枝晶生长可以显著提高电池的可逆性（图6e）。在各种电流密度下研究了循环性能，以探索具有可逆调节的有机氧化还原催化剂的3D纳米反应器的可持续性，以实现氧化还原动力学，如图6f、6g所示。还制造了具有4 mg cm−2高载量的复合S正极（图6h），S-iPANI@rGO-CNT||Li-iPANI@rGO-CNT电池在0.2 C下表现出出色的循环性能，提供742.5 mAh g−1的高初始比容量，100次循环后仍保持606.6 mAh g−1。这些结果证实了通过3D可逆调节纳米反应器改善氧化还原动力学的可行性。此外，进行了原位Raman测量以原位监测可溶性Li2Sn在充电/放电过程中的转化过程（图6i，j）。为了评估电极的实际性能，使用准备好的软包电池测量了LED的发光性能（图6k）。成果启示综上所述，通过具有可逆内置催化剂的3D纳米反应器探索正极和负极的界面工程，以此抑制LiPS穿梭并调节锂枝晶生长。纳米孔内丰富的亚胺键为LiPS和锂离子提供了足够的吸附和催化位点。作为硫复合正极的主体，LiPS（锂化/阴离子态）内置的–NH+=/–NH+–键的可逆电子重排降低了LiPS的转化能垒，从而加速了LiPS的催化和转化。作为锂复合负极的主体，极其均匀的电荷传输路径提供了均匀的电场并实现了高锂离子通量，从而实现了平稳的锂沉积，并显著抑制了锂枝晶。受具有内置催化作用的3D结构的青睐，所制备的iPANI@rGO-CNT主体赋予Li-S全电池出色的倍率性能和极好的循环寿命。3D有序纳米反应器的内置催化策略可以通过实现具有高能量密度的LSB的潜在商业价值来带来美好的未来。

近日，中科院大连化学物理研究所研究员刘生忠团队与陕西师范大学教授赵奎合作，在二维Dion—Jacobson（DJ）钙钛矿成膜控制研究中取得新进展，制备出高效率芳香族二维DJ钙钛矿太阳电池。相关研究发表在Advanced Energy Materials上。近年来，二维有机—无机杂化钙钛矿半导体材料凭借其高的环境稳定性和结构多样性，受到研究界广泛关注。该研究中，合作团队利用原位表征手段，实时追踪二维DJ钙钛矿前驱体溶液反应形成固态薄膜的结晶过程，以及其对量子阱生长、电荷传输、太阳电池性能的影响。研究发现，溶液处理过程中，快速提取溶剂可以加快钙钛矿相的成核和生长，避免从中间相到钙钛矿相的间接转变。因此，通过提升薄膜质量、优化量子阱的厚度分布，有利于提高二维钙钛矿太阳电池的电荷传输效率、载流子寿命和迁移率，最终改善电池的短路电流和开路电压，制备出效率为15.81%的器件。据了解，这是目前文献可查的芳香族二维DJ钙钛矿太阳电池的最高效率。该研究对指导DJ钙钛矿实现更加优化的光电性能和器件性能具有重要意义。相关论文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202002733

【科学背景】全钙钛矿叠层太阳能电池是下一代光伏技术中的重要发展方向，因其光电转换效率（PCE）的迅速提升和有望超过单结太阳能电池的详细平衡极限而成为了研究热点。然而，当前全钙钛矿叠层电池中，特别是在混合锡-铅（Sn-Pb）低带隙层内，非辐射复合及其随时间逐步恶化的问题严重限制了其性能和稳定性。表面Sn的过量导致了成分梯度，这一梯度加剧了氧化，并显著提高了复合速率，进一步降低了器件的效率和稳定性。有鉴于此，加拿大多伦多大学/美国西北大学化学系Edward H. Sargent院士/陈斌助理教授、美国托莱多大学鄢炎发教授团队合作通过添加剂工程和后处理技术，特别是引入二胺螯合剂，提出了一种有效的表面钝化策略。该方法优先螯合锡原子，去除了薄膜表面的多余锡，平衡了Sn:Pb的化学计量比，形成了抗氧化的低维势垒层，从而减少了界面复合。通过进一步使用1,2-二氨基丙烷来改善钝化层的均匀性，最终实现了更均匀的表面钝化，使得全钙钛矿叠层太阳能电池的光电转换效率达到了28.8%，并在模拟一太阳照明条件下保持了1000小时操作后90%的初始效率。【科学亮点】（1）本实验首次发现混合Sn–Pb钙钛矿薄膜在表面存在成分梯度，表面锡含量过多，导致氧化加剧并增加复合速率。实验中，研究人员利用二胺优先螯合锡原子，将其从薄膜表面去除，从而实现了更为平衡的Sn:Pb化学计量比。（2）通过这一处理过程，形成了电阻性低维势垒层，有效钝化了缺陷并减少了界面复合。此外，研究人员通过使用1,2-二氨基丙烷进一步改善了势垒层的均匀性，最终实现了更均匀的分布和钝化效果。（3）实验结果表明，这一策略使得钙钛矿叠层太阳能电池的光电转换效率达到了28.8%。封装后的叠层电池在模拟的一太阳照明下最大功率点工作1000小时后，仍保留了初始效率的90%，且无需冷却，表现出卓越的稳定性。【科学图文】图1： 混合Sn-Pb薄膜的氧化抑制。图2：混合Sn-Pb薄膜的表面钝化。图3：混合Sn-Pb PSCs的性能和稳定性。图4：串联装置性能及稳定性。【科学启迪】本文通过深入研究混合锡铅（Sn–Pb）钙钛矿薄膜的成分梯度及其对氧化和复合速率的影响，揭示了材料表面锡过量所导致的性能与稳定性问题。研究发现，通过使用二胺分子优先螯合锡原子，能够有效调节薄膜表面的Sn:Pb比例，使其抗氧化性增强，进而钝化缺陷，减少界面复合。进一步利用1,2-二氨基丙烷来改善势垒层的均匀性，不仅提升了钝化效果，还显著提高了钙钛矿叠层太阳能电池的光电转换效率（PCE）和长期稳定性。这一发现为优化钙钛矿叠层太阳能电池的性能提供了新的策略，特别是在提高低带隙层的稳定性方面，具有重要的应用潜力。通过调控表面化学组成和钝化缺陷，本研究为实现更高效、更耐用的钙钛矿叠层太阳能电池提供了科学依据和技术路径。参考文献：Li, C., Chen, L., Jiang, F. et al. Diamine chelates for increased stability in mixed Sn–Pb and all-perovskite tandem solar cells. Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01613-8

水系锌离子电池（ZIBs）是一种安全环保且可大规模应用的新兴储能电池，而如何开发出耐用、稳定且有益于Zn2+快速嵌入/脱出的正材料是目前主要面临的挑战。美国华盛顿大学曹国忠教授等人合作在Nano Energy上发表了题为“Fast and reversible zinc ion intercalation in Al-ion modified hydrated vanadate”的水系锌离子电池相关研究成果。该研究通过水热合成法引入Al3+，有效的改善了纯水合氧化钒 (VOH) 正材料用于水系锌电池中的缺点：包括提升其离子迁移率和循环稳定性等[1]。Al3+的成功掺入，在改变V原子局部原子环境的同时，增加了材料中V4+的含量，使得合成的 Al-VOH 材料具有更大的晶格间距和更高的电导率，实现了Zn2+的快速迁移和电子转移。该正材料在50 mAg-1下的初始容量达到380 mAhg-1，且具有较好的长期循环稳定性（容量保持超过 3000 次循环）。值得一提的是，该团队通过利用台式X射线吸收精细结构谱仪（easyXAFS300+）获得了V k边的边前及近边结构谱图，并对Al3+掺杂的VOH正材料进行了深入的研究，从而揭示了引入Al3+后，VOH的结构变化及充放电过程中的有利作用等。图1(a)，(b)和(c)所示分别为Al-VOH的SEM，TEM和EDS图，分别对样品的形貌和元素分布进行了分析。图d和e分别展示了Al掺杂前后VOH的电池性能对比图，可以看出掺杂后，电池的倍率性能和循环稳定性有了较大的提升。随后研究人员进一步通过X射线吸收谱对掺杂前后的正材料进行表征。结合X射线吸收谱相关理论可知，吸收边边前谱主要发生的是在偶规则下，内层电子跃迁到空的束缚态，包含了体系的对称性和轨道杂化等信息。吸收边位置主要发生电离过程，其位置反应了吸收原子的氧化态信息。而近边谱主要涉及的是多重散射共振，反映了吸收原子紧邻原子的空间结构信息。边前结构主要反应了体系对称性和d轨道未占据态的数量[2]。如图1g所示，标准的V2O3和VO2主要是对称的[VO6]八面体结构，但V3+未占据的d轨道较少，所以V3+的边前锋强度稍低于V2O3和VO2。V2O5是不对称的[VO5]棱锥结构，未占据的d轨道更多，所以展现出更强的边前吸收峰。对于VOH来说，前边前锋强度在VO2和V2O5之间，表明其主要存在交替的[VO6]和[VO5]结构。然而，Al-VOH的边前峰比VOH更强，这是由于体系中Al-VOH中V4+比例较高，说明Al3+的引入（Al-O配位和O空位的产生）增加了V周围结构的不对称性，导致了结构的扭曲。根据 V的k-edge位置计算出V4+在Al-VOH和VOH的比例分别为29.3%和13.0%[3]。综合ICP及XANES结果，可以得出在Al3+的引入同时， O原子也被带入到VOH体系中，从而引发V4+含量的提升。图1. Al-VOH的(a)SEM图；(b)TEM图；(c)EDS图 (d)电池倍率性能对比图；(e)电池循环稳定性对比图；(f)充放电前后样品的Zn2+ XPS表征图 (g)归一化后Al-VOH及常见钒氧化物的V k边边前及近边吸收结构谱；(h)充放电后Al-VOH及常见钒氧化物的V k边边前及近边吸收结构.如图1(h)所示，放电过程中，Al-VOH中V的k-edge边前峰强度下降，主要是由于V被部分还原，其未占据的d轨道数目下降导致的。而充电后，其边前峰的强度有所提升，但与原始Al-VOH相比还是低了一点。进一步通过k-edge位置算出V4+在充放电过程中的比例分别为45.2%和放电87.0%，可证明部分Zn2+残留在正材料中（次充电后，图1(f) XPS亦可证明）。综合上述结论可以验证：（1）残留的Zn2+导致了正材料中V4+的比例提升，有利于后续的电化学过程，且高浓度的Zn2+可以加速V4+/V3+的还原反应；（2）更高比例的Zn2+可以和Al3+一起支撑Al-VOH的主体结构，从而避免层状材料在充放电过程中的过度晶格收缩和结构退化。如图2所示，在不依赖稀缺性强的同步辐射光源的情况下，台式X射线吸收精细结构谱仪-XAFS可以对材料的原子、电子结构（键长，配位数，无序度，平均价态，结构构型等）进行精细表征，且可得到科研别高分辨率谱图数据，这将助力更多研究人员在常规的实验室环境中即可实现X射线吸收精细结构的测量和分析，实现更高质量的科学研究。图2.(a) XAFS技术示意图；（b）罗兰环单色器设计；（c）easyXAFS公司台式XAFS谱仪及创始人Devon Mortensen 参考文献：[1] Zheng J, Liu C, Tian M, et al. Fast and reversible zinc ion intercalation in Al-ion modified hydrated vanadate[J]. Nano Energy, 2020, 70: 104519.[2] Sun Z, Liu Q, Yao T, et al. X-ray absorption fine structure spectroscopy in nanomaterials[J]. Science China Materials, 2015, 58(4): 313-341.[3] Jahrman E P, Pellerin L A, Ditter A S, et al. Laboratory-based x-ray absorption spectroscopy on a working pouch cell battery at industrially-relevant charging rates[J]. Journal of The Electrochemical Society, 2019, 166(12): A2549.

负极材料作为锂离子电池的核心材料，对锂离子电池的能量密度、充放电性能、循环性能、生产工艺等起着至关重要的作用。负极材料的主要技术指标包括粒度、比表面积、振实密度、真密度、灰分、pH值等。其中，粒度分布作为负极材料的重要技术指标，它还影响比表面积和振实密度，从而影响锂离子电池的生产工艺和综合性能。一、粒度分布对锂离子电池性能的影响负极材料的粒度分布主要从以下几个方面影响锂离子电池的生产工艺和性能：1、粒度分布影响体积能量密度负极材料的颗粒大小应当具有合适的粒度分布，体系中的小颗粒能够填充在大颗粒的空隙中，有助于增加极片的压实密度，从而提高电池的体积能量密度。2、粒度分布影响充放电性能负极材料的颗粒越小，锂离子嵌入时所需要克服的范德华力也就越小，嵌入越容易进行，而且颗粒越小，锂离子嵌入和脱出的通道越短，越有利于快速达到充分嵌锂状态，从而具有更好的充放电性能。3、粒度分布影响循环性能实验表明，颗粒越小的石墨负极有较大的初次容量，但不可逆容量也较大；随着粒径增大，初次充放电容量降低，不可逆容量减少。同时，石墨颗粒越小，与电解液接触的比表面积越大，初次充放电过程中形成的SEI膜所消耗的电荷就越多，不可逆容量损失也就越大。因此，合理的粒度分布不仅能够提升锂离子电池的初次容量和初次效率，而且能够提升锂离子电池的循环性能。4、粒度分布影响生产工艺负极材料的粒度分布会直接影响电池的制浆和涂布工艺。在相同的体积填充份数情况下，材料的粒径越大，粒度分布越宽，浆料的黏度就越小，这有利于提高固含量，减小涂布难度。颗粒的粒径以及分布宽度对浆料黏度的影响二、负极材料对粒度的要求在负极材料相关的标准中，对材料颗粒的粒度分布提出明确的要求，具体如下：三、欧美克高性能激光粒度分析仪如何满足锂离子电池材料粒度检测要求负极材料的研发、生产及来料检验普遍采用激光粒度分析仪进行粒度检测，选择高性能的激光粒度仪是获得准确粒度分布信息的重要保证。对于一款高性能的激光粒度分析仪，往往采用合理的光学结构、高性能的光电元器件以及科学的反演模型，从而体现出良好的重复性、重现性、真实性、分辨率等测试性能。珠海欧美克仪器有限公司从1993年开始从事激光粒度分析仪的研发、生产和应用，积累了丰富的激光粒度分析仪研发、生产和应用经验。从1999年开始，欧美克激光粒度分析仪系列产品在锂离子电池研发、生产领域逐步获得行业认可。下面，从几个小案例管中窥豹，看看欧美克如何匠心智造每一款产品，又是如何站在行业应用的角度为用户提供粒度解决方案的。1、大角散射光的球面接收技术（DAS）的应用确保散射光能信息的准确获取对少量的大/小颗粒及样品各个粒径组分的准确识别，需要仪器制造商在无盲区光学设计、高精度元器件、装配工艺、算法及软件智能控制上不断优化，提高产品分辨能力。例如早先的激光粒度仪将多个光电转换元件探测通道放置在一块或两块平面上，然而傅立叶透镜的聚焦面通常呈弧形分布，平面布置的探测器很难将所有角度的散射光能信息都准确地聚焦获取。以欧美克LS-609型激光粒度分析仪为例，在散射光能探测器的设计时，将常见的失焦影响较大的多个大角探测器通道以分个独立的方式放置在与其散射角相对应的傅立叶透镜焦点位置，保证所有散射光角度的信号都是无混杂的，提高了散射光分布角度分辨能力。与此同时，各个独立的探测器有利于在探测器上布置杂散光屏蔽装置，同时也防止了散射光在不同探测器上的相互干扰，进一步降低系统的噪声，提高细微差异的分辨能力。大角散射光的球面接收技术（DAS）2、优良的测试性能准确反映出测试样品的细微差别（1）Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力欧美克Topsizer激光粒度分析仪测试含有少量大颗粒的石墨原材料的粒度分布图和粒度分布表如下图所示，可以看到对于体积含量在0.5%以下的极少量60-100μm的颗粒，以及体积含量在1%左右的2μm以下颗粒，均能够灵敏的检测出来其详尽的粒度分布。显示了Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力，对于电池产品的安全性能和容量性能有更准确的指导意义。如果对于对少量小颗粒特别关注，在软件上，甚至可以采用数量分布替代体积分布的计算方法，进一步放大小颗粒的权重，对小颗粒数量上的变化进行更易识别的测试和生产质控。但需要注意的是，对于分布较宽的样品，由于大小颗粒在尺寸上差异本身就很大，同样体积的大小颗粒的数量相差将会异常大，取样和分散测量上的少许波动会导致测试结果数量分布上较大的偏差。下图是应用欧美克Topsizer激光粒度仪对D50为0.1μm左右的超细隔膜材料氧化铝的粒度测试粒度分布图。（2）LS-609激光粒度仪具有优良的重现性下图是欧美克LS-609激光粒度仪对磷酸亚铁锂3次取样分散测试粒度分布的叠加图，及特征粒径的统计结果，显示该仪器对磷酸亚铁锂的测试拥有优良的重现性。 此外，不同使用环境还可以选配不同的进样器，分析软件还具有用户分级、权限管理、数据完整性及可追溯功能，欧美克激光粒度分析仪真正做到了性能可靠、操作简单、维护量少，是值得信赖的高性能激光粒度分析仪。参考文献【1】沈兴志，珠海欧美克仪器有限公司，高性能激光粒度分析仪在电池材料测试中的应用【2】珠海欧美克仪器有限公司，激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用【3】苏玉长，刘建永，禹萍，邹启凡，中南大学材料与工程学院，粒度对石墨材料电化学性能的影响【4】旺材料锂电，锂离子电池负极材料标准最全解读【5】中国粉体网，粒度对负极材料有什么影响？

近日，中国科学技术大学闫立峰教授课题组通过利用两亲性甲基脲分子，设计了一种新型结构的水基纳米胶束电解质。这一工作打破了以往对于电解质连续溶剂相的认识，通过纳米胶束结构包裹了自由移动的离子，建立了局部/界面相互作用网络，通过金属离子的控制释放，有效地维持了离子的三维扩散形式和有利的界面成核反应，实现了金属枝晶和电极副反应的有效抑制。相关研究成果率先在锌-锰电池体系中得到了证实，并发表于化学专业知名期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)。 　　锌离子电池由于锌阳极的高理论比容量(820 mA h g-1)、高储量、成本低、氧化还原电位低(-0.762 V vs. SHE)等优势，被认为是下一代清洁能源存储的有前途的候选者。然而，锌离子电池的寿命受到锌阳极不可逆电化学反应的严重限制，如析氢反应(HER)、“死锌”的持续积累以及不受控制的枝晶生长等。同时，以二氧化锰为正极材料代表的一系列锌离子电池普遍具有低的工作电压(1.5 V)和难以匹配锌阳极的电极容量。如何通过电解质的设计优化来调控锌电池的电化学性能是至关重要的问题。 　　该文提出了一种独特的纳米胶束电解质设计思路，由ZnSO4、MnSO4和高浓度甲基脲(Mu)分子通过自组装策略构建，水溶剂环境被划分为亲水区和疏水区，阳离子和阴离子则被封装到纳米域中(图1)。纳米胶束阻断了连续的水基体相，打破了水分子之间氢键网络并在胶束内部和胶束/水界面上重构了局部氢键。此外，Mu分子参与了Zn2+/Mn2+离子的溶剂鞘结构，排斥了溶剂化水分子，降低了脱溶剂化能垒，抑制了水分解反应。更重要的是，Zn2+/Mn2+离子可以可控地从胶束团簇中释放出来，以三维扩散方式扩散并在电极表面均匀沉积。此外，在锌阳极表面一种新的固体电解质界面(SEI)保护层Znx(Mu)ySO4∙nH2O得以原位生成，以避免水分子持续渗入造成的锌腐蚀。 图1.胶束电解质的自组装示意图 　　动态光散射结果表明电解质A3Mu中存在约14nm左右的纳米胶束，核磁结果证实了胶束内部的多重氢键相互作用，DFT计算结果也表明Zn2+/Mn2+和Mu分子上的羰基和具有更强的结合能力，进而有利于进入到胶束内核中，减少溶剂鞘结构中的水分子数(图2)。此外，红外，拉曼光谱结果也识别到了SO42-阴离子扭曲的正四面体结构，可能是由于胶束内部拥挤的空间和电荷-偶极相互作用造成的，这些结果表明了胶束电解质的成功构建。 图2.胶束电解质的核磁，红外，拉曼以及结合能计算表征 　　得益于胶束电解质内部氢键的重构，电解质和碳布正极界面接触角降低，MnO2/Mn2+成核电位降低，同时由于Mn2+的控制释放特性，生成了反应可逆性更高，结构更加疏松的二氧化锰颗粒。在不同SOC状态下，非原位SEM，XPS，Raman, XRD等测试方法核实了高度可逆的二电子转化反应。利用二电子反应的锌锰电池显示出前所未有的高能量密度800.4 Wh kg-1(基于正极活性材料)以及高达1.87 V的放电电压(图3)。 图3.Zn||Mn 电池的电化学性能 　　中国科学技术大学化学与材料科学学院博士生邓永琦为该文章的第一作者，闫立峰教授为通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金和中国科学技术大学的经费资助。

【文章信息】降低4V正极-聚合物固态电解质的锂金属电池界面不稳定性第一作者：陈锦涛通讯作者：何冠杰*单位：伦敦大学学院【研究背景】在清洁、可靠、低成本和环保的储能解决方案方面，由于锂资源的短缺和成本的增加，锂离子电池（LIBs）正面临挑战。作为锂离子电池有潜力的替代方案之一，钾离子电池（PIBs）在电化学储能研究领域得到了深入研究。钠和钾的地球资源比锂丰富得多。此外，由于金属钾在低电位范围内不与铝反应，它提供了用铝代替铜作为集流体的可能性，这进一步降低了PIB的成本。然而，PIB仍然面临着挑战，包括其缓慢的动力学，由于循环过程中严重的体积变化导致的不良循环性，以及电极和不匹配的电解质之间的副反应。在PIBs的循环过程中，其缓慢的动力学和巨大的结构应变是由于钾离子的大离子半径造成的。碳基材料在PIB中非常重要，因为它们具有优良的导电性、低电压放电平台、高理论比容量和低成本，并且能适应钾的大离子半径。在利用碳材料作为钾离子电池的负极方面，仍然存在许多挑战：1）许多碳材料的层间间距不够。商用石墨的层间间距通常为0.335纳米，以容纳大的钾离子（1.38Å），这导致速率能力差，容量衰减快。2)充电/放电过程中体积变化严重，导致循环稳定性有限；目前，针对CNTs的结构工程已涌现许多的方法，包括金属有机框架。3）昂贵的方法和合成过程中产生的副产物也需要在设计负极时加以考虑。【文章简介】基于此，伦敦大学学院何冠杰博士团队进行了结构工程策略，采用了生物质衍生材料葡萄糖结合碳纳米管作为基底碳骨架，加以低含量磷化处理，在碳结构中诱导出阴离子缺陷，以提高PIBs阳极的动力学性能。碳框架提供了一个强大而稳定的结构，以适应材料在循环过程中的体积变化，而进一步的磷掺杂改性被证明可以提高速率能力。这是由于孔径分布、电子结构以及电荷储存机制的改变而发现的。这项工作中的优化电极显示了在0.2 A g-1的电流密度下175 mAh g-1的高容量，以及作为PIB阳极的速率性能的增强（在电流密度增加50倍的情况下容量保持60%）。因此，这项工作为指导未来对PIB的碳基阳极的研究提供了合理的设计。【本文要点】要点一：材料形貌与孔隙原始GCNT的孔径主要分布在0~200 Å之间，而200-PGCNT的孔径在200~400 Å之间转移到一个较高的数值，其中的峰值显示在300 Å左右。大多数孔隙的直径300-PGCNT分布在400Å以上的范围内，并在600~1000Å之间均匀分布。P原子掺杂不仅可以提供孤对电子用于吸收，而且可以增加刚性碳纳米管之间的距离以提供孔隙。三个典型的Langmuir等温模型在高P/P0区域有差异，在200-PGCNT和300-PGCNT有急剧增加。曲线末端的急剧增加是由于颗粒之间存在空隙，这可能发生类似于大孔（50-7500纳米）的吸附作用。材料的孔隙大小可以在许多方面影响离子传输。如果孔径太低，可能会减慢阳离子的迁移；如果孔径太高，可能无法提供足够的结构来承载阳离子。孔隙和孔径分布应该被控制在合适的范围内，这可以通过磷化（退火）来实现。【图1】：扫描电子显微镜（SEM）图像：a）200-PGCNT和b）300-PGCNT；c）300-PGCNT的透射电子显微镜（TEM）图像，Brunauer-Emmett-Teller试验（BET）测试结果为：d）平均直径与累积孔隙体积，e）孔隙直径与dV/log（D）孔隙体积，f）相对压力与吸收量（cm3 g-1 STP），箭头指向上方为吸附过程。要点二：磷的表面分析与碳管的缺陷分析通过XPS分析P 2p轨道，确定磷元素的存在进一步确定了掺杂P成功。基本上，D波段的强度越高，缺陷的数量就越大。较高的ID/IG比率反映了较高的缺陷浓度。D和G的强度由每个峰的面积来表示。在减去基线并使用高斯模型拟合各峰后，结果显示在图1h中。原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT的ID/IG比率为1.95、2.79和2.94。ID/IG的比率显示出随着P含量的增加而增加的趋势，这与较高的缺陷浓度有关。【图2】a-c) 300-PGCNT、200-PGCNT、Pristine-GCNT的P 2p轨道的X射线光电子能谱（XPS）图；d) 300-PGCNT的C 1s轨道的XPS图。e) Pristine-GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT基线校正后的拉曼光谱，ID/IG是D的强度与G的强度之比；f) 300-PGCNT的O 1s轨道的XPS光谱。要点三：电池性能及应用在材料中掺入P原子可以提高倍率性能。在高电流密度下的容量保持率有随着P量的增加而增加的趋势。原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT在电流密度为5 A g-1时的容量分别为20、27和100 mAh g-1。位于碳骨架中的P原子可以提供阴离子缺陷宿主钾离子，并促进钾离子传输的动力学，这可以提高倍率性能。此外，材料的CNT骨架可以保护结构不崩溃。比较300-PGCNT和200-PGCNT，我们可以得出结论，更丰富的P原子掺杂含量有助于提高速率性能。此外，300-PGCNT的容量在18个循环（包括10个循环的激活）后，在电流密度为0.1A g-1时可以达到214 mAh g-1。【图3】a) 300-PGCNT在0.1 mV s-1扫描速率下的CV图；b) 原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT的速率性能评估；c) 原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT在200 mA g-1电流密度下的长循环稳定性测量。要点四：结合表征的容量贡献分析我们得知含磷的（300-PGCNT）的电容贡献率（51.2%）几乎等于原始GCNT的电容贡献率（50.5%），这也可以从图4c,f中得到证实，原始GCNT的数值逐渐上升到73%，而300-PGCNT在3.2 mV s-1的扫描速率下电容贡献率达到81%。高电容分布也是由P原子掺杂引起的。如上所述，更大的孔径分布，更高的电子传导性，以及300-PGCNT的孤对电子导致的K+离子储存，可以促进电容贡献。【图4】a）原始GCNT和d）300-PGCNT的CV图（0.2 mV s-1）；b）原始GCNT和e）300-PGCNT的log（i）和log（V）之间的关系；c）原始GCNT和f）300-PGCNT在不同扫频下的电容和扩散控制过程的贡献。【第一作者介绍】：陈锦涛，伦敦大学学院博四研究生，就读于伦敦大学学院化学系，Ivan. P. Parkin 课题组。

有序Nafion阵列因其在降低催化剂载量、提高燃料电池性能方面的巨大潜力引起了人们的广泛关注。目前，有序Nafion阵列的尺寸已经从最初的微米级减小到现在的亚微米级，纳米尺寸的有序Nafion阵列成为其发展的必然趋势。这主要是因为有序Nafion阵列尺寸的减小能够带来三个方面的提升：高的阵列密度提供更多的质子传递通道，高的比表面积提高催化剂的利用率，催化层与扩散层更多的接触位点减小界面传递阻力。但是，纳米尺寸有序Nafion阵列较低的机械强度给其制备以及应用都带来了极大的困难（图1）。近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员周小春、崔义，大连理工大学教授宋玉江等在ACS Nano上发表了高比表面积、纳米尺寸有序Nafion阵列提高燃料电池性能、降低Pt催化剂载量的研究。相较于已经报道的制备方法，该工作创新地通过Nafion乳液溶剂、Nafion阵列热退火温度，以及Nafion阵列剥离方式三个方面的研究实现了纳米尺寸有序Nafion阵列的制备（图2）。研究人员使用DMSO作为Nafion乳液溶剂，并在140℃下进行热退火处理，显著提高了纳米尺寸有序Nafion阵列的机械强度，其机械强度高达17.5 MPa，并高于商业Nafion 212的11.9 MPa。进一步，边缘刻蚀的方式避免了纳米尺寸有序Nafion阵列剥离过程中大量氢气的产生与聚集，以及较高氢气压力对于Nafion阵列的破坏和Nafion膜的穿孔。该研究成功制备了高机械强度、形貌完好的纳米尺寸有序Nafion阵列（图3）。成功制备的纳米尺寸有序Nafion阵列的直径仅为40 nm（D40），密度高达2.7×1010柱/cm2，远高于文献中已经报道的Nafion阵列的密度。高密度的Nafion阵列提供了丰富的质子传递通道，有利于催化层内质子传递阻力的降低。其次，比表面积高达51.5 cm2/cm2，为催化剂的负载提供了较大的比表面积，有利于催化剂利用率的提高（图4）。此外，纳米尺寸有序Nafion阵列的尺寸优势在燃料电池上得到了很好的证明。有序Nafion阵列作为阳极一侧时，相较于尺寸更大的D400（400 nm）、D100（100nm），D40峰值功率密度最高，高达1.47 W/cm2（图5），与此同时，催化剂载量仅为17.6 μgPt/cm2。此外，D40用于阴极一侧，在61.0 μgPt /cm2的载量下，峰值功率密度可以达到1.29 W/cm2。与已经报道的文献相比，纳米尺寸有序Nafion阵列无论应用于阳极一侧还是阴极一侧，均能够在较低的催化剂载量下获得较高的峰值功率密度。此外，该工作还为电解水和电合成催化层的合理设计提供指导。相关研究工作得到国家重点研发计划、中国博士后基金、苏州市碳达峰碳中和科技支撑重点专项等项目资助。图1 有序Nafion阵列尺寸的发展趋势、尺寸优势以及纳米尺寸有序Nafion阵列的制备挑战图2 该研究中纳米尺寸有序Nafion阵列的制备流程与已报道的制备流程的对比图3 纳米尺寸有序Nafion阵列制备流程的影响图4 有序Nafion阵列尺寸与Nafion阵列密度、比表面积的关系图5 纳米尺寸有序Nafion阵列在燃料电池中的应用

由寄生反应测量推动的研究突破过去十年中，在电池研究、开发和质量控制领域，已将原位和操作中等温微量热法(IMC)用作评估锂离子电池循环期间热流的主要方法。将电池循环至失效可能需要数月的时间，但新兴的诊断测试能够在几周内预测长期行为。此类新兴诊断方法之一是测量电池在循环过程中的寄生热。Krause等人概述了将寄生热事件与总热量生成进行分离的程序，以对寄生反应进行量化，然后利用寄生反应数据以实现：√ 判断电池质量√ 协助活性材料配方的研发√ 研究添加剂的影响√ 研究固体电解质界面(SEI)的形成和增长√ 协助循环和日历寿命预测模型的制定通过了解寄生反应 加强新电池配方的研发J. Krause等人和Jeff Dahn小组研究了不同石墨以及电极配方对电池性能的影响。他们使用TAM III微量热仪测量寄生能量并将其与活性锂损失或库仑效率相关联的早期创新者，“确认寄生能量的来源是锂化电极和电解质之间发生的反应热。”已经证明，他们的方法对研究新材料组合和预测电池寿命是有效的。先前的工作表明，从石墨锂离子软包电池的电解质中去除碳酸亚乙酯(EC)可延长循环寿命和高压运行寿命。S. L. Glazier 等人通过联用TAM III微热量仪和电池循环器测量在高压运行期间的寄生热流，研究了无EC电解质的性能。该团队测量了寄生反应的时间和电压依赖性，以表征电池中复杂的内部反应。他们发现，不含EC的电解质“在较低电压下产生更高的寄生热流，但在4.3 V以上时的表现优于含EC的电解质。”此外，不含EC的电解质在高压暴露后能够更好地恢复到较低的寄生热流。他们的工作证实，不含EC的电解质可提供出色的高性能操作，进一步的研究可帮助改善电池在低电位下的性能，以获得更成功的电池电解质配方。通过高压热流测量 评估新型电池材料L. Glazier等人还通过测量寄生热流和容量保持率对天然石墨和人造石墨电池进行了比较。事实证明，他们的TAM III微热量仪有助于“了解高压锂离子软包电池中寄生反应的电压和时间依赖性。”他们使用IMC在低电压范围内研究寄生反应，以探测电解质在负电极中的反应，然后在高电压范围内进行测试，以探测氧化的正/负相互作用。结果表明，含足够电解质添加剂负载的天然和人造石墨电极将产生相似量的寄生热，人造石墨产生的热量最少。电解质添加剂负载不足会产生更大的寄生热流，并且在高电压范围内的电化学性能显著恶化。长期循环行为表明，与人造石墨相比，天然石墨电池具有更快的容量衰减速度。该小组提出，在电解质负载不足的情况下，SEI层很薄，无法有效承受锂化过程中天然石墨颗粒的机械膨胀，并且由于新的SEI在暴露表面形成，会导致不可逆膨胀和更大的容量衰减率。通过评估寄生反应 为优化高镍NMC阴极制定基线C. D. Quilty等人在研究富镍锂镍锰钴氧化物(NMC)阴极电池的研究中也评估了新型锂离子电池材料。NMC提供了高能量密度，但受到潜在的容量衰减较高的影响，因此必须谨慎限制其容量。要最大限度地提高NMC电池的寿命和高容量，需要使用一套工具来测量容量衰减机制，包括操作中IMC实验。C. D. Quilty等人使用TAM IV微热量仪实时测量(去)锂化过程中的热量，以全面了解了电池退化过程。他们指出，IMC是一个“强大的非破坏性工具，能够以超高精度捕捉循环电池释放的瞬时热流”，为他们的研究提供了帮助。他们发现，在更高电压下，容量衰减率的增加可能由更大的热能浪费或更低的电化学效率引发。他们的结论为未来的NMC阴极优化设定了基准。评估预锂化 对新型锂离子电池加工技术的影响预锂化是一种新的锂离子电池化成方法，该方法在电池单元运行之前增加活性锂含量。预锂化可补偿形成循环中的锂损失，如果操作正确完成，有望获得高能量密度和更好的循环性能。然而，对预锂化可能产生的负面影响仍处于研究阶段。Linghong Zhang等人使用TAM III微热量仪评估了预锂化过程和相关的寄生反应。第一个循环期间，预锂化电池产生了额外的寄生反应，但在三个循环后，“在预锂化电池和对照电池中观察到类似的来自寄生事件的热信号，表明预锂化的稳定性，以及可能不存在长期的副作用。”该研究首次展示了应用等温微量热法评估预锂化，并提供了有关该程序的有前景的结果。他们得出结论，“操作中等温微量热法是表征锂离子电池预锂化应用的有力工具。”未来的研究可继续优化预锂化，监测预锂化添加剂对大规模安全形成电池的影响尤为重要。研究背后的技术上述研究均使用到TA仪器的TAM系列微量热仪，这是一款先进的分析工具，可在受控温度条件下测量样品的热行为。许多研究将TAM与恒电位仪或电池循环器配对使用，使它们能够测量电池运行期间的热流，以获得可靠的结果。TA仪器全新推出的电池循环微量热仪解决方案专为这一应用而构建。该方案将TAM IV微量热仪与BioLogic VSP-300恒电位仪搭配成一个集成系统，从而形成一个端到端的运行中(in-operando)测量工具，在灵活和直观的系统中实时揭示电池在用户定义的温度和电压曲线下的详细热-电化学特性。现在，各级研究人员和科学家都可以通过无缝系统控制和数据分析来测量操作中的电池热流，从而缩短测试时间、加快决策。电池循环器微型量热仪解决方案包括两个主要系统的无缝软件和硬件集成：TAM IV 微型量热仪——可在受控温度条件下测量样品热行为的最先进的分析工具BioLogic VSP-300 恒电位仪/循环器——用于探测材料电性能的研究级电化学分析工具高级集成√ 仅通过一个软件接口，即可提供无缝系统控制√ 实时汇总数据，无需等待漫长的实验完成即可查看初步结果√ TAM ASSISTANT软件可一键进行数据可视化分析，更快提供结果和新见解卓越生产率√ 可同时循环并测量多个电池单元和外形尺寸的寄生热量√ 无需处理或操纵电线，消除了对专项工程的需求以及与定制OEM产品相关的不安全操作风险灵敏可重复√ 温度范围扩展至4℃-150℃，更好模拟现实世界中的应用√ 无与伦比的自放电测量的灵敏度和温度稳定性

p 　　 strong 美国西北大学的研究人员发现了可稳定创纪录高储电量电池性能的新方法。 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 1-1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/e211e33e-7d72-40e5-911f-ee1ef1fbcc48.jpg" / /p p style=" text-align: center " 电池正极结构示意图，红色为锂，绿色为氧，紫色为锰，深蓝色为铬，浅蓝色为钒。(来源：美国西北大学) /p p 　　在锂锰氧化物正极基础之上，这一创新可以使 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 智能手机 /span 和 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 电动汽车 /span 的电量增加至 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 两倍 /span 以上。 /p p 　　“ span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i 这一电池电极已达到某一有记载最高的过渡金属氧化物基电极的容量。它的容量已超过你现用手机或电脑的两倍。 /i /span /p p style=" text-align: right " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i 美国西北大学McCormick工程学院，材料科学与工程专业Jerome B. Cohen教授Christopher Wolverton /i /span ” /i /span /p p 　　 span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i “这种电极的高容量表明其在用于电动车辆锂离子电池的目标上有了巨大提升。” /i /span Christopher补充道。 /p p 　　这一研究已于5月18日在科学发展杂志上在线报道。 /p p 　　锂离子电池以在正负极间往复迁移锂离子的方式而工作。正极使用含有锂离子、过渡金属和氧的化合物制取。过渡金属，通常为钴，当锂离子在正负极间来回迁移时有效地储存和释放电能。正极容量因而受到参与反应的过渡金属中的电子数量的限制。 /p p 　　一个法国研究团队于2016年首次鉴别出大容量锂锰氧化物的性能。 span style=" color: rgb(32, 88, 103) " strong 通过使用成本更低的锰替代传统用的钴，研究人员开发出一个成本更低廉且具有之前两倍容量的电极。 /strong /span 但它也并非完美无瑕。 strong span style=" color: rgb(32, 88, 103) " 由于电池性能在头两个循环过程中会大大削减，科学家们认为它无法应用于市场。与此同时，他们并未完全理解电池性能衰退及其拥有大容量的化学根源。 /span /strong /p p 　　在绘出一个综合的，原子间相接的正极图像之后，Wolverton的团队发现了材料具备高性能背后的原因： span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 它驱使氧参与到反应过程中来。通过使用氧及过渡金属来储存与释放电能，电池具有了更大的容量来储存及利用更多的锂。 /strong /span /p p 　　随后，西北大学的团队将他们的研发重点转向如何稳定电池性能并阻止它的迅速衰减。 /p p 　　 span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i “通过充电过程理论的辅助，我们运用高速计算彻底检索元素周期表，以寻找合金化该含有其它元素化合物的方法，从而去增强电池的性能。 /i /span /p p style=" text-align: right " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i 文章共同第一作者，Wolverton 实验室的前博士生Zhenpeng Yao” /i /span /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 计算鉴别出两种可能有效的元素：钒和铬。研究团队预估将锂锰氧化物与其中的一种混合将会产生可维持正极无与伦比高性能的稳定化合物。随后，Wolverton和他的搭档将在研究室中对这些理论上的化合物进行实验检测。 /span /strong /p p 　　该研究作为电化学能源科学中心，这一由美国能源部科学局资助的能源前沿研究中心的一部分，受到了其基础能源科学项目(项目编码：DE-AC02-06CH11357)的支持。哈佛大学的博士后研究人员Yao，与麻省理工学院的博士后研究人员Soo Kim，均为Wolverton实验室的前成员，并作为文章的共同第一作者。 /p

近日，电工研究所马衍伟团队联合大连化学物理研究所研究员吴忠帅在高性能石墨烯复合材料制备、石墨烯基锂离子电容器研制方面取得进展。相关研究成果以2D Graphene/MnO Heterostructure with Strongly Stable Interface Enabling High-Performance Flexible Solid-state Lithium-Ion Capacitors为题，发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater., 2022, 2202342）上。 锂离子电容器作为一种有效结合锂离子电池与超级电容器的新型电化学储能器件，具有高功率密度、高能量密度以及长循环寿命，有效弥补了锂离子电池和超级电容器之间的性能差异。电极材料作为锂离子电容器的重要组成部分，是影响锂离子电容器性能的关键因素。 精细的结构设计工程被认为是提高电极材料电化学性能的有效方式之一。马衍伟团队提出了一种通用静电自组装策略，在还原氧化石墨烯上原位生长了具有卷心菜结构的MnO复合纳米材料（rGO/MnO）。通过深入的原位实验表征以及理论计算，证实了rGO/MnO异质结构具有较强的界面作用和良好的储锂动力学。由于rGO/MnO复合纳米材料具有高电荷转移速率、丰富的反应位点以及稳定的异质结构，基于rGO/MnO复合纳米材料制备的电极具有高比容量（0.1 A/g电流密度下比容量为860 mAh/g）、优异的倍率性能（10 A/g下比容量为211 mAh/g）以及长循环稳定性。因此rGO/MnO复合纳米材料可作为高性能锂离子电容器理想的负极材料。 通过将这种高性能石墨烯基复合材料作为负极与活性炭正极进行组装，马衍伟团队成功制备出柔性固态锂离子电容器（AC//rGO/MnO）。经测试，这一电容器基于电极活性材料总质量的能量密度最高达到194 Wh/kg，功率密度最高可达40.7 kW/kg。这是迄今为止报道柔性固态锂离子电容器能量密度和功率密度的最高值。此外，在10000次充放电循环后，AC//rGO/MnO电容器的容量保持率可达77.8%，并且安全性能高。 科研团队表示，这一研究提出的金属氧化物/石墨烯复合材料设计策略在高能量密度和高功率密度的柔性锂离子电容器中具有很好的应用前景。 该研究工作得到国家自然科学基金、中科院大连洁净能源研究院合作基金、中科院青年促进会等的支持。 论文链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202202342 石墨烯复合材料结构示意图和锂离子电容器原理性能图

经过我司科技人员半年多的技术攻关，成功开发出太阳能电池高性能瞬态光电压/光电流测试系统，适用于钙钛矿结构、量子点结构和有机结构等太阳能电池测试。该系统采用特殊设计的低噪音放大电路确保该测试系统具有极高的灵敏度。同时考虑到材料的弛豫时间与太阳能电池结电容和取样电阻的相关性，采用优化的硬件设计方案确保了信号测量的真实性和完整性，带探针的样品仓夹使得更换样品和电学互联非常方便，基于Labview的测试软件可实时采集数据/图像显示功能。此外，采用外部调制的固体激光器而非昂贵飞秒激光器产生脉冲光（最短脉宽仅7ns）使得该测试具有高性能的前提下成本大大降低。 瞬态光电流/光电压测试系统 光电压测试模块和光电流测试模块 带探针的样品仓夹

为了降低质子交换膜燃料电池的制造成本，我们通常会使用颗粒很小但表面积很大的碳颗粒负载催化剂在电极上。这种催化剂在阳极帮助质子很快地传递到膜上，而在阴极则协助产生水。质子导电电解质如Nafion在这个过程中扮演着重要角色，它有效地将质子在催化剂层内传递。质子导电电解质的存在让催化剂能在三维空间里发挥作用，只有那些直接接触膜的催化剂才能发挥作用，其他部分催化剂会被浪费掉。新制造的低负载催化剂PEM燃料电池在开始运行时不会立即达到最佳性能，通常需要一个预处理或磨合期。在这段时间内，电池性能会逐渐提高，根据不同的元件组合可能需要数小时甚至数天。这段时间不仅消耗了氢燃料，还会延长整个燃料电池调试过程。本研究通过三种不同的PEM燃料电池活化方法（1，2，3）对催化剂性能提升的影响进行了分析： 一、先CO氧化剥离再升高温度和压力（升温升压）活化图1 铂负载0.17 mg cm-2 时CO氧化剥离与升温升压结合对燃料电池性能的影响 阴极由30%的Nafion和70%的E-TEK 20% Pt/Vulcan XC-72组成，Pt负载为0.17 mg cm-2。 测试在35℃的电池温度下进行，氢气和空气加湿温度为45℃(35/45/45℃，电池温度35℃，阳极增湿45℃，阴极增湿45℃。曲线1为电池经过4 h以上的磨合过程后的性能。在大多数时间内，将电池电压设置在0.4 V左右，并在上述温度下周期性地将负载从OCV扫至0.1 V左右。在此过程中，电池性能逐渐提高，但约3 h后，电池性能不再明显提高。然后进行了3次CO氧化剥离循环。第一次、第二次、第三次CO氧化剥离后的燃料电池性能分别用曲线2、3、4表示。如图所示，每次CO氧化剥离后，燃料电池的性能都有了相当大的提高。当进行第四次CO氧化剥离时，没有观察到进一步的增加。因此，曲线4代表了该MEA使用CO氧化剥离所能达到的最佳性能。将燃料电池暴露在一个升温升压过程中，在75/95/90℃和20/30 psig下持续1小时。在条件返回到35/45/45℃后，再次测量其性能。图1中的曲线5说明了燃料电池的性能得到了进一步的提高。实际上，无需进行四次CO氧化剥离，仅进行升温升压活化即可达到曲线5所示的性能。换句话说，如果使用升温升压进行活化，从性能的角度来看，不需要进行任何预先的CO氧化剥离活化。最后发现，如果在升温升压活化后进行CO氧化剥离，燃料电池的性能可以进一步提高，如图1曲线6所示。如果在第一次活化之后重复使用升温升压进行另一次活化无法实现性能提升。显然，在升温升压活化后进行CO氧化剥离可以进一步提高燃料电池的性能。图2 铂负载0.3 mg cm-2 时CO氧化剥离与高温高压相结合对燃料电池性能的影响在阴极Pt负载为0.3 mg cm-2的催化剂涂层膜(CCM)上进行了类似的测试，结果如图2所示。曲线7是燃料电池在磨合过程完成后的性能。曲线8和曲线9表示两次CO氧化剥离后的性能。第三次CO氧化剥离时，性能与曲线9相似。因此，曲线9代表了CO氧化剥离所能达到的最佳性能。然后在75/95/90℃和20/30 psig下使用升温升压进行活化1小时。之后在35/45/45℃下的燃料电池性能如曲线10所示。显然，升温升压活化实现了显著的增加。当进行额外的CO氧化剥离时，燃料电池的性能再次提高，如曲线11所示。二、先析氢再升温升压活化图3 升温升压结合析氢对燃料电池性能的影响曲线12是完成磨合过程的性能。曲线13、14、15为三次析氢活化循环后的表现。第一次析氢比第二次更能提高燃料电池的性能，第二次比第三次更能提高燃料电池的性能。之后，将燃料电池暴露在75/95/90℃和20/30 psig的条件下1小时。活化后，再次测试燃料电池在35/45/45℃下的性能，结果如图3曲线16所示。通过此活化实现了性能的进一步提高。当使用升温升压进行第二次活化时，当电流密度低于1.3 A cm-2时，燃料电池的性能略有提高，但当电流密度高于1.3 A cm-2时，性能略有下降。三、先升温升压再析氢和CO氧化剥离 图4升温升压结合析氢和CO氧化剥离对燃料电池性能的影响曲线19（对比曲线18）显示，在活化步骤后，在75/95/90℃和20/30 psig下使用升温升压，持续1小时，观察到性能显著提高。然后进行析氢步骤，实现了性能的提高(曲线20与19)。析氢后，进行CO氧化剥离，但没有观察到性能的提高(曲线21与曲线20)。这些结果表明，在使用升温升压活化后，无论是析氢还是CO氧化剥离都能够将燃料电池推向最大性能。四、结论这些活化方法是(1)升高温度和压力，(2)析氢，(3) CO氧化剥离。这些方法中的任何一种都可以有效地激活PEM燃料电池，但仅使用一种方法无法完成活化。当方法(2)或(3)在方法(1)之前进行时，活化结果与方法(1)本身相似。换句话说，在实施方法(1)之前，不需要按照方法(2)或(3)进行任何激活。 燃料电池测试系统980pro但是，在方法(1)之后进行方法(2)或(3)时，可以进一步提高燃料电池的性能，在这种情况下，使用方法(2)或(3)都可以获得类似的结果。因此，活化程序的最佳组合是在高温高压下进行活化，然后进行析氢或CO氧化剥离，这样才能最大限度提升燃料电池的性能。参考文献 [1] Xu Z , Qi Z , He C ,et al.Combined activation methods for proton-exchange membrane fuel cells[J].Journal of Power Sources, 2006, 156(2):315-320.DOI:10.1016/j.jpowsour.2005.05.072.以上内容由理化有限公司技术中心整理，有不足之处请指正，转载请注明出处。

如何进行锂电池性能的高低温检测？锂电池是一种新型的、性能优良的电池，目前已被广泛使用。但是，由于环境因素的影响，锂离子电池的性能存在较大的差异。因此，有必要开展锂离子电池在高、低温环境中的适应性研究。高低温适应性试验是测试锂电池在高低温环境下的适应能力的一种标准化实验方法。试验项目包括高温(55℃)、低温(-20℃)和温度循环三个部分。该实验涉及到的参数包括静置时间、充放电时间、充放电电流和电压等。1.在高温试验中，锂电池需要在55℃的环境下连续静置24小时，以测试其在高温环境下的耐热性能。在完成静置后，需要对锂电池进行一定的充电时间和放电时间，以测试锂电池在高温环境下的充放电性能。在充放电时需要注意电流和电压的控制，以免过度放电导致电池性能下降。2.在低温测试中，需要将锂电池放置于-20摄氏度以下24小时。如此一来，就可以对锂电池的耐寒性进行测试了。与此类似，在完全静止之后，还需对锂电池进行充放电，以检测其在低温环境中的充放电特性。在这一过程中，为了防止对锂离子电池的性能造成负面的影响，还必须对放电电流、电压进行严格的控制。3.以高、低温度实验为基础，进行了温度循环实验。为了检测锂离子电池在不同温度下的耐受能力，对其进行了高、低温热循环试验。在对电池进行试验时，为了确保试验结果的准确，必须对试验环境温度进行严格的控制。因此，对锂离子电池进行高、低温适应实验是对其进行综合评价的一种手段。通过本项目的研究，可以有效地评价锂离子电池在特殊环境中的适应性，为其开发与应用提供理论依据。随着科学技术的发展和产业化进程的加快，高、低温环境下锂离子电池的性能测试将会得到越来越多的应用。

p 　　随着近些年新能源汽车、数码电子产品等锂离子电池应用领域的大力发展和推广，锂离子电池市场迅猛发展，预计2020年全球锂离子电池市场规模有望达到4500亿元。 /p p 　　相比于传统的镍氢电池，铅酸电池来说，锂离子电池具有能量密度高，无记忆效应，环境污染小等特点。 /p p 　　锂离子电池的主要材料有正负极、电池隔膜、电解液，这也是锂电池目前研究的热点领域和对象。其中在电极的制备过程中，锂电池浆料的性质，尤其是浆料的流变特性对最终电池的储电性能具有很大程度上的影响。 /p p 　　锂离子电池浆料含有活性材料及多种非活性物质，通过将其涂覆于金属集流体上来制备锂离子电池的电极。 /p p 　　锂离子电池中需要添加各种导电剂和粘结剂以形成导电网络，颗粒聚集在浆料中产生不均匀性，会导致复合电极中出现裂纹和空隙，使电子通路出现中断，从而影响电池性能。因此，制作分散均匀的、稳定的浆料成为重中之重。 /p p 　　锂离子电池浆料多为黑色不透明粘性流体或胶体状态，肉眼无法直接观测到分散是否均匀，不同分散状态的浆料又有着不同的粘度趋势。因此，流变特性是分析锂离子电池浆料分散状态的重要手段。 /p p 　　流变仪可在接近真实加工条件下，对样品在力、热作用下的行为进行研究，如样品的流动特性、加工过程中的结构变化、降解及混合质量等性质。锂离子电池浆料的流动特性与固含、搅拌工艺及加料顺序等都有很大的关系。另外，浆料的粘度和沉降稳定性也会对后续的涂布过程产生影响。 /p p 　　多项研究表明，锂电池的性能与浆料的粘度、添料次序、浆料固含、混合工艺、粘结剂种类、导电剂种类、溶剂种类、添加剂种类有关，且它们均是通过影响锂电池浆料的流变特性而影响最终的重放电性能。在体系相同的情况下，浆料的表观粘度基本与浆料的分散情况相关，浆料的分散程度越好，浆料的表观粘度越低。 /p p 　　制作分散均匀而稳定的浆料已成为提高锂离子电池性能的重要手段，流变仪则已成为锂电池开发研究过程中不可或缺的仪器。 /p

p 　 strong 　仪器信息网讯 /strong 2019年3月26日，由仪器信息网主办的“锂离子电池检测技术及应用”主题网络研讨会线上召开，会议邀请9位锂离子电池领域科研专家、第三方检测机构及相关科学仪器生产商技术代表，以在线报告交流形式，同台共议锂电产业高速发展与安全问题凸显新形势下的“检测技术与锂电产业链”协同发展。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/6992ed0d-f99d-4731-870f-979e273385a7.jpg" title=" 001.jpg" alt=" 001.jpg" style=" width: 600px height: 131px " width=" 600" vspace=" 0" height=" 131" border=" 0" / /p p 　　近来，锂离子电池在不断满足并加速普及数码产品、信息化电子产品的需求基础上，新能源汽车的快速发展，推动了动力电池的异军突起，我国已经成为全球最主要的锂离子电池生产国之一。在“新能源”、“战略新兴产业”标签背书之下，“高性能”与“安全”逐渐成为飞速发展锂电产业的两大关注焦点。两者相辅相成，其发展都离不开全方位检测技术在锂电研发、生产过程中的发挥的重要作用。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/a2e68838-ca68-4923-858a-b4dc647cbc83.jpg" title=" 000.jpg" alt=" 000.jpg" style=" width: 600px height: 286px " width=" 600" vspace=" 0" height=" 286" border=" 0" / /p p 　　会议中，锂电科研专家、检测机构及仪器商技术代表分别从锂电技术痛点及对检测技术的需求、锂电检测市场的发展之路、锂电检测新技术及难点等与在线网友一一分享探讨，共同为我国锂电产业链的良性发展建言献策。 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 【报告专家介绍及视频回放链接】 /span /a /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 　 strong 锂电科研专家：高性能与安全相辅相成，检测技术保驾护航 /strong /span /p p 　　基础力学问题是制约锂电池发展和应用的瓶颈所在，但由于实验困难，对这些基础力学问题的研究还处于初级阶段。这些力学问题如锂电池在循环过程中电极材料反复嵌锂和脱锂会引起其体积反复膨胀和收缩，从而导致电极材料和固体电解质膜的疲劳断裂等。利用原位电镜技术，黄建宇研究组在锂电池纳米力学研究领域做出了一些原创性工作。在国际上率先制造出在高真空度电镜中工作的锂电池，发明了在原子尺度实时观察锂离子电池充放电过程的新技术，开创了原位纳米尺度电化学和纳米力学研究的新领域，为研究锂离子电池的关键性课题提供了有效的技术条件，发现了锂嵌入晶体硅的临界尺寸效应：当晶体硅的晶粒尺寸大于150nm时，锂嵌入晶体硅后会断裂并粉末化 但当硅晶粒尺寸小于150nm时，晶体硅颗粒就不会断裂或粉末化。这些研究结果为研发高能量密度、高功率密度、长寿命锂电池提供了坚实的科学基础。 /p p 　　褚卫国首先介绍锂离子电池发展趋势、典型锂离子电池正极纳米材料以及纳米技术提高锂离子电池电极材料性能的基本原理。通过几类锂电正极材料的研究实例说明各种表征方法在锂电正极材料研究中的作用，并构建结构-性能关系，为发展新型高性能锂电正极材料提供指导。最后对不同表征方法在锂电正极材料研究中的角色进行简单总结。最终结论包括，根据需要的信息选择适当的表征方法 多种表征方法联合 多角度选取表征方法，相互印证结果 表征技术在特定条件下与分析方法结合能够获取特定重要信息等。 /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 　 strong 锂电检测机构：锂电产业高速迭代之下，检测机构为锂电产业链赋能 /strong /span /p p 　　苏州玛瑞柯测试科技有限公司定位于第三方锂电热特性和热安全测试分析并提供技术咨询服务。薛钢首先主要介绍锂离子电池的失效分类、锂离子电池失效原因、锂离子电池失效常见测试分析方法。常见失效测试分析方法包括成分、结构、形貌、价态、界面、电性能、热性能等。薛钢主要介绍了热性能分析中的加速量热仪(ARC)技术，即通过引入外部热源诱发锂电池的热失效，进而对造成电池失效的内部因素进行数据解析。该技术在锂电热失效中的应用主要包括材料热稳定性测试和电池热安全性测试。大量案例也表明，加速量热仪可以从材料层面和电池层面分别探索热失效的现象、特征和机理，进而对改进电池设计及性能提供量化数据支持。 /p p 　　近年来随着锂电池应用场景的日益多样化，锂电池安全问题也层出不穷。然而在锂电池安全事故发生后，国内目前却少有机构能对其进行深度的失效分析，找出其失效原因，并制定相应的预防性解决方案。锂电池的安全并非简单的电芯材料与结构问题，而是涉及到系统设计和使用环境的的综合性课题，并通常没有可以重复的操作流程，需要依据客户的案例情况定制分析方案。所以设计锂电安全性的失效分析对人才，设备以及团队的经验积累都提出了巨大的挑战。在此次报告中，周健结合系列实际技术案例，与大家探讨目前国内锂电池失效分析行业的机遇与挑战。具体案例包括CT无损分析观察电池内部结构变化、气质分析了解电池劣化机理、电池拆解确认电池失效模式、商用电池异常自放电根源研究等。 /p p 　　2018-2019年部分电动车起火事件，据不完全统计已经发生50余起!随着锂电市场的推动需求，安全检测已成为重中之重。韩广帅主要介绍了系列锂电失效整体解决方案，包括逆向分析流程、正向分析流程等。逆向分析流程包括外观/电位观察调整、气体抽取、电解液抽出、电池解体写真记录、非大气暴露分析等。正向分析则从正负极材料、隔膜、电解液角度，依次讲解了各自的综合检测方案。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 仪器商：迎合需求，开发更多更广泛锂电解决方案 /strong /span /p p 　　王志芳主要介绍了雷尼绍inVia显微拉曼光谱系统在锂电研究领域的应用案例。正极材料方面的应用包括微结构变化、材料改性、识别正极材料及循环产物等。负极材料应用包括评价锂电可逆容量、探测低浓度粘合剂、负极组分及分布、石墨负极劣化评价、探测低浓度粘合剂等。最后，关于联用技术方面，Raman-AFM联用技术在锂离子嵌入过程、高空间分辨率(纳米量级)下的拉曼成像等。 /p p 　　郝正明主要介绍了岛津锂电检测的原位检测技术。XRD原位分析技术——产品系列包括中端XRD-6100与高端XRD-7000。在锂电领域的应用包括高低温附件用于样品原位的变温物相分析。电池附件用于锂电电极材料充放电过程中物相分析等。SPM原位分析技术——SPM-9700HT和环境控制舱，应用案例包括原位加热隔膜样品、电化学液体池模拟电池内部电解液环境等。XPS原位分析技术——Axis Supra,全固态锂电利用XPS技术进行相关原位分析研究等。 /p p 　　王元飞首先介绍了锂电检测现行的先关检测标准。接着针对这些检测项目，具体介绍了安捷伦原子光谱产品技术在锂电检测领域的系列检测方案案例，包括：痕量杂质分析-易电离元素干扰消除、电解液直接进样+光谱干扰消除、主量元素分析等。 /p p 　　陈京一主要介绍了马尔文帕纳科XRD技术在电池研究中的应用情况。在正极材料研究中的应用包括物相鉴定及阳离子混排、PIETVELD结构精修计算离子混排等。在负极材料研究中应用包括石墨化度、石墨电极片取向性等。并介绍了马尔文帕纳科对分布函数(PDF)对全散射的分析，为电池材料精细结构及机理研究提供全新实验室方案，使得在XRD知其然的基础上，PDF实现知其所以然。 /p p 　　 span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 查询更多海量锂电检测解决方案、锂电检测标准点击进入： /strong /span a href=" https://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S25-T000-1-1-1.html" target=" _blank" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 行业应用栏目——电池专场 /strong strong /strong /span /a /p

近日，在北京召开的第七届中国电动汽车百人会论坛（2021）上，比亚迪股份有限公司董事长王传福表示，“按照规划，到2025年，我国新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的20％左右。”这意味着接下来5年，新能源汽车行业年复合增长率将达37%以上。结合前期“特斯拉Model Y低价发售”、“宁德时代逼近万亿股价”、“蔚来包下宁德时代磷酸铁锂电池生产线！”等新闻发酵，不难发现随着磷酸铁锂电池以其低成本高安全性的优势在中低端市场不断渗透，特别是相关技术的进步也助推磷酸铁锂电池自2020年起重新扩展市场空间，其需求快速反转向上。中国汽车动力电池产业创新联盟日前发布的数据显示，2020年我国动力电池累计销量达65.9GWh，同比累计下降12.9%。其中，三元锂电池累计销售34.8GWh，同比累计下降34.4%；磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh，同比累计增长49.2%，是唯一实现同比正增长产品。中信证券指出，目前，特斯拉、戴姆勒等海外新能源汽车主流企业均明确了磷酸铁锂电池技术路线，预计宝马、大众等其他海外车企也将在其动力电池技术路线中选择磷酸铁锂方案。而国内无论是宁德时代的CTP电池管理控制技术还是比亚迪的“刀片电池”，磷酸铁锂的高安全性助力了其在乘用车领域的回暖，都让磷酸铁锂电池开始经历第二春！伴随着宁德时代年产8万吨磷酸铁锂投资项目签署，磷酸铁锂第二春的帷幕已然拉开，大规模的量产也必将刺激高性能激光粒度仪的市场需求。众所周知，激光粒度分析仪在锂离子电池行业有着广泛的应用需求，主要应用于正极材料、三元前驱体材料、负极材料、导电剂、隔膜涂覆用氧化铝等材料的粒度测试。从大量的制浆经验以及行业交流反馈来看，诸如钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)、镍钴锰酸锂(LiNiCoMnO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)等多种不同的正极材料，通常采用中值粒径D50、代表大颗粒的D90作为关键质控指标。不同材料不同工艺的产品对原材料的粒径要求也不尽相同，以分布在1-20μm范围内居多。负极材料以石墨为例，当其平均粒径为16-18μm，且粒度分布较为集中时，电池有较好的初放容量及首次效率。此外，随着电池隔膜的厚度要求不断提高，对其中添加阻燃材料的粒径要求也随之不断提高，常使用的隔膜氧化铝粒径从微米级逐渐发展到亚微米甚至是纳米级。随着电池性能提高对原材料的粒度要求不断提高，激光粒度仪发挥着不可替代的作用，同时对粒度测量仪器的重复性、重现性、分辨能力提出了更高的要求。锂离子电池正、负极材料标准中的粒度分布要求激光粒度仪的高分辨能力在电池材料的检验中，对测试样本中少量的大颗粒或小颗粒的准确识别有着重要的意义。比如说在电池材料活性物质中如果存在少量的大颗粒，可能会对涂布、滚压造成负面影响。如果在原材料检测时就发现，则可以避免后续不良品的产生。另一个典型的例子是粒径过小的石墨粉在粉碎过程中更易于使其晶型结构发生改变，小颗粒石墨粉中菱形晶数量相对较多，而菱方结构的石墨具有较小的储锂容量，使电池的充放电容量有所降低。另外颗粒直径太小，单位重量总表面积就会很大，需要的包覆材料越多，导致电极材料的堆积密度减小而体积能量密度下降。如果能准确的对各种原材料进行粒度测试，在一定程度上有助于预判后续产品性能、防范风险… … 可见，电池性能的诸多方面都与正负极材料和隔膜材料等的粒径息息相关。欧美克Topsizer激光粒度分析仪对少量的大/小颗粒及样品各个粒径组分的准确识别，需要仪器制造商在无盲区光学设计、高品质高精度元器件、装配工艺、算法及软件智能控制上不断优化，提高产品分辨能力。例如早先的激光粒度仪将多个光电转换元件探测通道放置在一块或两块平面上，然而傅立叶透镜的聚焦面通常呈弧形分布，平面布置的探测器很难将所有角度的散射光信号都精确地聚焦获取，通过精准的独立探测器焦点曲面排布设计和一致性定位工装提高粒度仪分辨能力和仪器之间的重现性。欧美克Topsizer激光粒度分析仪和Topsizer Plus激光粒分析仪是在锂离子电池行业被广泛应用的高性能激光粒度分析仪。量程宽、重现性好、分辨能力强、自动化程度高、故障率低等优异性能保证了测试结果和分析能力，而且与国内外、行业上下游黄金标准保持一致，不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本，更重要的是可以避免粒径检测不准带来的经济损失和风险，无论在产品研发、过程控制还是质量控制上，都能够为用户带来真正的价值。欧美克LS-609激光粒度分析仪而欧美克LS-609激光粒度分析仪就采用了先进的激光粒度仪散射光能探测的设计，将常见的失焦影响较大的多个大角探测器通道以分个独立的方式精确放置于与其散射角相对应的傅立叶透镜焦点位置，以保证所有散射光角度的信号都是无混杂的，提高了散射光分布角度分辨能力。与此同时，各个独立的探测器有利于在探测器上布置杂散光屏蔽装置，同时也防止了散射光在不同探测器上的相互干扰，进一步降低系统的噪声，提高细微差异的分辨能力。我们以具体的电池材料样品来看欧美克激光粒度分析仪的测试性能对材料准确表征的案例。1. 欧美克Topsizer激光粒度仪测试含有少量大颗粒的石墨原材料的粒度分布图和粒度分布表如下图所示，可以看到对于体积含量在0.5%以下的极少量60-100μm的颗粒，以及体积含量在1%左右的2μm以下颗粒，均能够灵敏的检测出来其详尽的粒度分布。显示了Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力，对于最终下游应用中电池产品的安全性能和容量性能有更准确的指导意义。如果对于对少量小颗粒特别关注，在软件上，甚至可以采用数量分布替代体积分布的计算方法，进一步放大小颗粒的权重，对小颗粒数量上的变化进行更易识别的测试和生产质控。但需要注意的是，对于分布较宽的样品，由于大小颗粒在尺寸上差异本身就很大，同样体积的大小颗粒的数量相差将会异常巨大，取样和分散测量上的少许波动会导致测试结果数量分布上较大的偏差。2. 下图是欧美克LS-609激光粒度仪对磷酸亚铁锂3次取样分散测试粒度分布的叠加图，及特征粒径的统计结果，显示该仪器对磷酸亚铁锂的测试拥有优良的重现性。由此可见高分辨能力和重现性的激光粒度分析仪在电池原材料粒度检测领域能带来更好的质控效益。正如中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高所说，中国动力电池技术创新模式已经从政府主导向市场驱动转型，目前中国电池材料研究处于国际先进行列。而在中国动力电池的快速创新发展必然也离不开高分辨能力和重现性的激光粒度分析仪作为质控的好帮手。通过给动力电池行业提供更专业优化的粒度检测方案，欧美克激光粒度仪的行业销售也在持续高速增长。欧美克必将一如既往不断探索，与中国动力电池行业并行快速发展，携手创造中国奇迹，助力新能源引领世界美好未来！参考资料：1. 沈兴志，珠海欧美克仪器有限公司，《高性能激光粒度分析仪在电池材料测试中的应用》2. 经济日报，《第七届中国电动汽车百人会论坛举办》3. 腾讯网，《磷酸铁锂厂家齐涨价，2021年将回潮迎来“第二春”？》4. 中国证券报，《磷酸铁锂电池迎来发展“第二春” 2020年累计销售同比增长近

广州标际包装设备有限公司参展第六届中国国际高性能薄膜制造技术展览会 我司将于2013年11月25日去往深圳会展中心参加2013第六届中国国际高性能薄膜制造技术展览会，预祝本司此次参展取得圆满成功。展会介绍 全球最大功能性薄膜展“2013第六届中国国际高性能薄膜制造技术展览会”简称：“Film Expo 2013”，展览总面积拟定67,000平方米，共8个标准展馆，预计将云集中外品牌展商达1800余家，超过100,000名观众到场，是全球功能性薄膜行业顶级年度盛会高性能薄膜随着性能的提升被应用于各种产业，如平板显示器、太阳能电池、充电电池、医疗器材、建材、软板、食品包装、照明（LED，OLED）等行业。展会安排展会时间：2013年11月25日—11月27日 参展地址：深圳会展中心（深圳地铁1号线会展中心站）广州标际展位：3号馆A350号广州标际网址：www.gdtest.com.cn 广州标际将携最新研发的各大系列包装检测仪器盛装出展，所研发的仪器既满足国内外标准，检测结果也能和世界知名品牌相比对，仪器性能稳定，性价比高，欢迎广大客户朋友届时参观指导，谢谢！

据九州大学官网报道，该校山崎仁丈教授等开发出了能预测质子传导性电解质材料的人工智能(AI)模型，然后仅通过一次实验就发现了较高性能的新型质子导电性电解质。这是将实验研究和数据科学相互融合基础上获得的一项成果。　　该团队一直致力于固体氧化物燃料电池（SOFC）的电解质材料研究，并将目标聚焦于在350—450℃下工作的质子导电性钙钛矿氧化物。以往他们已了解到要使金属氧化物表达出质子导电性，必须将该构成物质的一部分元素置换为受主元素，以形成δ氧气缺陷，从而引发质子导入反应。此次研究中，研究小组以置换受主元素的钙钛矿氧化物为对象，合成22种钙钛矿氧化物并收集了高精度的质子浓度数据，结合从其他论文中收集的数据，形成了65种钙钛矿氧化物的761个数据，并交给AI进行学习。然后通过变换化合物成分组合，预测了8613种材料的特性，形成材料特性“地图”，根据“地图”指引即通过实验一次合成质子导电性能较高的锶、锡、氧化钪化合物SrSn0.8Sc0.2O3-δ。相关论文在线发表于美国化学会杂志《ACS Energy Letters》。

p 　　近年来，随着新能源政策的利好和社会资本的涌入，新能源行业特别是动力电池制造企业如雨后春笋般不断生长。怎么建设和规划好一个全新的新能源锂电池检测实验室是许多新能源制造关联企业的痛点。新能源锂电池实验室不同于其他家用电器、灯具照明或汽车电子产品实验，由于锂电池在试验过程存在的不确定性和危险性，锂电池可能会产生有毒有害废气、冒烟、明火、甚至出现爆炸、溶液飞溅等情况，这些问题可能导致环境空气污染、设备损坏、实验人员受伤，甚至对人身财产造成巨大损失。因此，无论锂电池试验室规模大小，都有必要在新能源电池实验室的场地建设，设备购置，以及日常的运营成本给予充分的重视和了解。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b5a6c188-4150-44ec-aebe-786d32141b2b.jpg" / /p p strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 一、(规划)锂电池实验室设计依据及设备部署： /span /span /span /strong /p p 　　 strong 1、依据标准规范： /strong /p p 　　满足GB/T 32146.2-2015《检验检测实验室设计与建设技术要求 第2部分:电气实验室》标准规范要求设计。 /p p 　　实验室主要用于锂电池强制性安全检查试验，提供稳定可靠的环境条件。为了评估电池在存储、运输、误用和滥用等情况下，是否会引发过热、明火、爆炸、有害气体溢出、人员安全等情况，由此应运而生的电池安全检测标准有：国际标准(IEC 62660、IEC62133)、欧盟标准(EN62133、EN60086)、中国标准(GB31241-2014)、美国标准(SAE UL)、日本标准(JIS)，针对新能源锂电池应用较为广泛的标准是UN 38.3、GB/T31467.3-2015、GB/T 31485-2015、SAND 2005-3123、UL1642、UL2054、UL2580、JIS C 8711、JIS C8714、JIS C 87115、ISO 16750、ISO 12405、SAE J2464。电池标准针对的检测项目，大体可分为电性能适应性、机械适应性和环境适应性测试三大类的检测。 /p p 　　1)电性能适应性：包括电池工况容量、各种倍率的充放电性能、过充性能、过放性能、短路性能、绝缘性能、自放电特性、电性能寿命等。其中过充、过放、短路的实验过程风险较大，可能会存在明火爆炸等剧烈现场。 /p p 　　2)机械适应性：加速度冲击、机械振动、模拟碰撞冲击、重物冲击、自由跌落、电池包翻转、洗涤试验、挤压和钢针穿刺等。其中钢针针刺和挤压的实验过程风险较大，可能会存在明火爆炸等剧烈现场。 /p p 　　3)环境适应性：热滥用(热冲击)、温湿度循环、高低温循环、冷热冲击、温度骤变、真空负压测试、盐雾试验、浸水试验、海水浸泡和明火焚烧等。其中明火焚烧实验过程风险较大，可能会存在爆炸的情况。 /p p 　　 strong 2、(规划)锂电池实验室设备布局： /strong /p p 　　在实验室建设初期规划实验室，既可以降低实验操作风险，同时也能系统的形成检测能力，通常具有完整测试能力的电池检测实验室，可规划成如下功能分区： /p p 　　1)电性能检测区，此区域主要涉及的仪器是充放电机柜、内阻测试仪、绝缘强度测试仪、绝缘电阻测试仪、数据采集设备等，由于电池的实测容量与测试温度有关，因此应对此区域的温度、湿度进行控制。 /p p 　　2)机械性能测试区，此区域主要涉及的仪器包括充放电机柜、振动试验台、冲击碰撞试验台、翻转试验台、三综合实验台，由于设备质量重、体积大、噪音大，且部分检测设备需要下挖，因此此区域多放置在一楼，做好隔音和隔震措施。 /p p 　　3)环境测试区，此区域主要完成温度、湿度、老化、热分析等实验，涉及的仪器包括充放电机柜、高低温箱、负压箱、温湿度实验箱、热分析仪、数据采集设备等，此区域需要24h连续长时间工作，因此容易出现麻痹大意导致安全事故。 /p p 　　4)辅助功能区，可根据实际需要进行配置，包括样品室(放置测试前后的电池样品)、库房(放置闲置线缆、工具等)、办公室、会议室、休息区等。样品室存放电池样品，需要频繁检查电池状态。 /p p 　　5)电池安全测试区，此区域开展的测试均带有危险性，包括样品不成熟导致的风险以及测试本身的风险，包括的测试项目：跌落、针刺、挤压、燃烧、过充、过放、短路、浸水、海水浸泡、高温充放电等项目，涉及的设备包括充放电机柜、跌落试验台、针刺试验机、挤压试验机、燃烧试验机、短路试验机、浸泡设备、高温箱等。由于此区域着火爆炸概率较高，因此需要建设行之有效的尾气排放和处理措施，以避免对环境的影响。 /p p 　　 strong 注意：GB/T 31467.3-2015(电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分安全性要求与测试方法)以及GB/T 31485-2015(电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法)标准部分试验项目适用。 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 二、(规划)锂电池实验室测试程序： /strong /span /p p 　　 strong 1. 电池材料检测 /strong /p p 　　电池材料的测试主要为材料的组成、结构、性能测试，所有测试过程都不涉及任何化学处理步骤，均属于仪器分析，测试的全过程不产生对环境有害的物质。最终产生的废弃样品及未测试的多余样品均交还送检单位。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f6c52bd6-dbf2-4a1a-887f-274ec60e8e5f.jpg" / /p p 　　工艺流程简述：称取电池材料—电池材料制样—上机分析—结果输出。 /p p 　　 strong 2、电池单体常规测试、电性能、安全性能和失效性能、可靠性检测 /strong /p p 　　电池单体常规测试包括外观、极性、尺寸和质量，涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段，四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤，均不产生任何环境有害物质。电池单体电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命，涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪，以上两种设备基于电化学原理进行检测，都不涉及任何化学处理步骤，测试过程中不产生任何环境有害物质。 /p p 　　电池单体安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项，涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备，所有的测试项目都在专用测试设备内执行，同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施，测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池交由送检单位回收处理，对环境不产生影响。电池单体可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试、振动测试、容量分布测试等，以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备，电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测，测试过程都不涉及任何化学处理步骤， 不产生化学反应，不产生对环境有害的物质。 /p p 　　电池单体失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展，检测过程都不涉及任何化学处理步骤，不产生化学反应。对环境不造成污染。 /p p 　　工艺流程简述：电池单体试样遴选—电池试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/cc2f2757-c359-499b-b8d0-caf36db2fe17.jpg" / /p p 　　 strong 3. 电池模块常规测试、电性能、安全性能和失效性能、可靠性检测 /strong /p p 　　电池模块常规测试包括外观、极性、尺寸和质量，涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段，四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤，均不产生任何环境有害物质。电池模块电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命，涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪，以上两种设备基于电化学原理进行检测，都不涉及任何化学处理步骤，测试过程中不产生任何环境有害物质。 /p p 　　电池模块安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项，涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备，所有的测试项目都在专用测试设备内执行，同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施，测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池模块交由送检单位回收处理，对环境不产生影响。电池模块可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试 、振动测试、容量分布测试等，以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备，电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测，测试过程都不涉及任何化学处理步骤， 不产生化学反应，不产生对环境有害的物质。 /p p 　　电池模块失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展，检测过程都不涉及任何化学处理步骤，不产生化学反应。对环境不造成污染。 /p p 　　工艺流程简述：电池模块试样遴选—电池模块试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。 /p p img title=" 4.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b7a7a4dd-b45a-46cf-bc6f-1964c0ab31ef.jpg" / /p p 　　 strong 4. 电池系统常规性能、电性能、安全性能和失效性能检测、可靠性检测 /strong /p p 　　电池系统常规测试包括外观、极性、尺寸和质量，涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段，四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤，均不产生任何环境有害物质。电池系统电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命，涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪，以上两种设备基于电化学原理进行检测，都不涉及任何化学处理步骤，测试过程中不产生任何环境有害物质。 /p p 　　电池系统安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项，涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备，所有的测试项目都在专用测试设备内执行，同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施，测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池系统交由送检单位回收处理，对环境不产生影响。电池系统可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试、振动测试、容量分布测试等，以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备，电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测，测试过程都不涉及任何化学处理步骤， 不产生化学反应，不产生对环境有害的物质。 /p p 　　电池系统失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展，检测过程都不涉及任何化学处理步骤，不产生化学反应。对环境不造成污染。 /p p 　　工艺流程简述：电池系统试样遴选—电池系统试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b6ae167e-9e9b-439b-8098-99f7fc7e2f3f.jpg" / /p p 　　 strong 5、(温馨提示) 由于新能源锂电池能量高度集中，且密集安装，因此即便是正常的试验测试(如各种充放电性能、高空模拟)，也可能因误操作导致危险，下面列举新能源锂电池存在的潜在风险： /strong /p p 　　1)着火、燃烧、爆炸 /p p 　　磷酸铁锂电池在电解液中添加过充添加剂非水有机体系的电解液具有低燃点的易燃性质，它在温度升高的密闭电池体系内极易和充放电过程中非常活跃的电极材料发生一连串催化放热反应，从而引起热失控。同时电解液和电极材料之间的副反应伴有气体产生，当电池内压力达到设定的阀值，泄爆阀开启，并伴随气体泄放。如果电池内部集聚温度过高，与空气种的氧气的接触的情况下引起有机电解液的燃烧，最终导致电池的爆炸。 /p p 　　电池检测中的各种滥用实验的实质，是通过各种手段使电池发生外部短路或内部短路，引起正负材料和电解液的直接反应，电池温度急剧升高。电池的散热性和压力的释放能量决定了电池着火、燃烧或爆炸。对实验现场的着火、燃烧、爆炸的防护，重点是保证试验现场压力要有足够的释放空间，防止燃烧扩展和压力的突然释放，可采取加固防爆壳体、快速压力泄放、通过多传感器融合技术进行预警检测，以实现不爆炸货弱能量的反应。 /p p 　　2)有毒气体的排放 /p p 　　由于电解液含有有机溶剂，在安全检测过程中，电解液的高温气化导致有毒气体的排放，通常有毒气体是通过电池泄爆阀打开后溢出，其气味刺激。当被测样品是大功率的新能源电池时，有毒气体的含量较多，且成分更为复杂，其排放问题更要注意，UL 2580规定了有毒气体释放量的检测要求。有毒气体的排放的防护重点，是加装有害气体检测传感器监测有害气体含量，加装抽风装置或无害化处理装置将有毒气体抽离实验室，避免操作人员与有害气体的接触。 /p p 　　3)漏液的污染性 /p p 　　电池在检测过程中容易出现漏液，漏液会腐蚀设备和测试台的外表面。应加倍关注富液设计电池的这种危害。因此无论是在有意破坏的漏液，或是实验过程意外泄露，都应该关注人员防护、设备防护和测试环境防护。其防护重点是通过严格操作流程管理和规范，将漏液的腐蚀侵害降至最低。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 三、(规划)锂电池实验室——通风系统特点： /strong /span /p p 　　1、因锂电池在做破坏性测试时可能会产生大量的烟雾或者燃烧废气，需要考虑到通风环保设施要求 系统所作用的通风设备较复杂，流量较大。通风设备在工作期间可根据实际须要控制使用数量，风机负载随通风设备增减而变化。 /p p 　　2、系统控制采用各实验室布点控制，即利用同系统的各通风设备的电动调风阀或在附近设置信号开关，利用电动调风阀或信号开关输送信号远距离控制风机启停。采用电动调风阀对通风设备进行流量调节。 /p p 　　3、采用在风机入口处加装消声器的方式对通风系统进行噪声处理，对于电机功率小于4KW，A式传动的风机采用橡胶减振，对于电机功率大于4KW，C式传动的风机采用阻尼弹簧减振器减振。 /p p 　　4、因应节能要求及实际需要，对全面排风系统P1及局部排风系统P3、P4、P5、P6系统功率≥4KW的通风系统采用变风量变频控制系统控制。节约电能同时也可大大延长风机使用寿命。 /p p 　　5、因应现代环保要求，根据废气类别对P4、P5、P6系统的排气采用酸雾净化塔、活性炭干附等进行环保治理。 /p p 　　6、实验室的通风换气次数取每小时10～20次。 /p p 　　7、支管内风速取6～12m/s，干管内风速取8～14 m/s。 /p p 　　8、通风设备设计风量：单台1800*800*2350mm排毒柜设计排风量：1400～2100CMH 单台1500*800*2350mm排毒柜设计排风量：1100～1700CMH 单台500*500mm原子吸收罩设计排风量：800～1300CMH 单台万向排烟罩设计排风量 180～300CMH。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 四、(规划)锂电池实验室——内部装饰 /span /strong /p p 　　 strong 1、天花 /strong /p p 　　(1)实验室、办公室天花采用轻钢龙骨吊600*600mm的铝合金扣板天花。 /p p 　　(2)结合通风和机电要求，实验室天花选用铝合金扣板天花可以大幅度降低通风和机电施工难度和强度，也利于日后的正常维护和检修。 /p p 　　(3)实验室天花采用铝合金扣板天花美观，大方，无污染，还可以搭配其他一体化装修完成整个装修工程。 /p p 　　(4)实验室天花采用铝合金扣板天花可以有效的防霉、防潮。 /p p 　　(5)洁净室采用彩钢板天花板。 /p p 　　 strong 2、地面 /strong /p p 　　(1)实验室地面按照甲方要求保留原有抛光砖地面600*600mm。 /p p 　　(2)抛光砖技术成熟，整洁，美观，灰缝小，易于清洁。 /p p 　　(3)在装修过程中，抛光砖的铺设最适合于办公场所。 /p p 　　(4)抛光砖可承受多人办公场所的磨损，维护后不变色不需打蜡抛光等繁复操作。 /p p 　　(5)洗涤室利用原有地面，节约成本。 /p p 　　(6)优质防滑地砖可以有效杜绝液积留在地板上对实验室工作人员造成的不便。 /p p 　　 strong 3、墙体 /strong /p p 　　(1)新砌墙身采用轻质砖砌180mm厚砖墙，双面批荡面贴500*500抛光砖。 /p p 　　(2)采用其他墙体全部贴500*500抛光砖 /p p 　　(3 走廊用12mm厚钢化玻璃做玻璃隔墙，踢脚线材质选用抛光砖。 /p p 　　(4)采用玻璃间隔的设计使得开放式实验成为一种可能。 /p p 　　(5)采用玻璃间隔的设计令人视野开阔，整体实验室洁净、明亮。 /p p 　　 strong 4、门窗 /strong /p p 　　(1)实验室统一采用12mm厚钢化玻璃地弹簧门，增加实验室通透性。按照规划设计要求，分为900*2100mm、1200*2100mm、1500*2100 mm三种规格，根据具体情况，洁净室的门为800*2100 mm。 /p p 　　(2)实验室主通道入口用1500*2100mm钢化玻璃双开门，外加电脑磁卡感应门锁(配10张卡)。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 四、(建议)锂电池实验室注意事项： /strong /span /p p 　　实验室设计之初就应该全面性的考虑到被测试锂电池出现爆炸、燃烧、漏液等问题。 /p p 　　 strong 1.爆炸前预警： /strong 由于电池起火爆炸前会有很大的变化，可以传感器充分检测指标达到爆炸前预警的目的。这些变化包括——温度升高、电流突然增大、泄爆阀打开、有害气体溢出等，其中温度和电流是预警的重要指标，对相同规格的电池具有相似的指标，通过概率分布可形成较好的爆炸预测。 /p p 　　 strong 2.爆炸过程控制： /strong 电池连锁爆炸是爆炸过程控制的重点，通过切断电流回路、降低爆炸现场温度、阻断燃烧路径、撤离着火源头等方式，其中以切断电流回路和干冰灭火方式最为有效。既能起到控制火情，同时也保留了测试样品。 /p p 　　 strong 3.污染物可回收： /strong 污染物包括固态污染物和气体污染，通过电池回收罐收集固态污染物回收时，要避免二次危险。有害气体的回收成本非常高昂，可根据实际情况酌情处理。 /p p 　　 strong 4.试验室防爆系统： /strong 房间内安装2个传感探头。测试单元放置在室外可随时的监测试验室内的气体是否超标。报警系统分2级控制当第1级报警时启动声音报警，此时不切断电路。当浓度继续升高时达到2级报警时报警器自动打开风阀启动抽排风系统并切断实验室电源。防爆室内部采用1.2mm厚的钢板焊接而成，墙体可采用铝塑板或其他材料支撑，整改防爆室具有耐火、防止爆炸物飞出等功能。防爆门采用往里面推开的开门方式，必须具有防止冲击波导致开门的问题，门上配置有防爆玻璃观察窗，并且窗上焊接有铁柱防止玻璃破裂。防爆室上空设置有铁制的通风管道，其作用有二 1、当有燃烧、烟雾时，开启风机抽风，2、主要用于泄放爆炸时的压力。因此通风管道需要做宽，建议尺寸不小于500mm× 600mm× 870000mm。 /p p 　　 strong 5.每个防爆室配置有防爆灯，视频监控探头。 /strong 视频监控探头对准被测物位置。每个防爆室的底部设置有设备的连线门洞：100mm× 200mm 在高1000mm处也设置有直径500mm的连线门洞，门洞的里面一侧设置有钢铁挡板。防爆室作为样品储存室使用，并配置有小一匹分体式空调作为恒温，外墙配置有直径120mm的排气扇。里面配置有消防烟感探头。 /p p 　　 strong 6.充放电区： /strong 设置有试验台，台面分有仪器操作位置和样品区，样品区四周及底面采用1.2mm不锈钢板焊接 前面设置有开门 上方开孔，用于泄放用。也可以在上方加装排气管道。样品区的侧面开有直径50mm的孔用于连接线。样品区可放置定做的防爆箱。 /p p 　　 strong 7.消防要求： /strong 在人员操作区和样品区设置有消防烟感探头。 /p p 　　 strong 8.视频监控要求： /strong 共用七个视频监控探头，五个用于防爆室，两个用于冲放电区，在防爆室外配置有视频监控显示器，可在测试过程中查看到里面情况，并具有连接内网功能，可便于在办公室查看具体情况。空调恒温功能：在人员操作区采用原来配置有的5匹空调，另外在A防爆室加装小一匹空调用于储存室。 /p p 　　 strong 9.实验室噪音： /strong 实验室噪声源主要为测试设备、风机等设备运行时产生的噪声，其噪声值约为 50～75dB(A)之间。 /p p 　　 strong 10.电气控制柜及电气连线，有永久性的标志，并与图纸相符，同时符合国家有关的标准。 /strong 设备供电采用三相五线制供电。可靠地保护人身安全。测试系统应增加电源切换开关，能够给各台位提供不同频率的电源(同时包括每台的一路市电供电。试验室有高温保护装置，具有过流、漏电保护、有保险丝。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 五、(规划)锂电池实验室水电要求： /span /strong /p p 　　1.配备电源：3Φ5W 380V，50/60Hz 总功率约130KVA /p p 　　2.独立地线：接地电阻≤4Ω /p p 　　3.给水：配管连接直径Φ20 水压≥0.15MPa，水质洁净无杂质 /p p 　　4.排水：配管连接直径Φ100。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 六、(设计)锂电池实验室测量系统精度： /strong /span /p p 　　1.所以控制值的准确度应在以下范围内 /p p 　　2.电压：± 1.0% /p p 　　3.电流：± 1.0% /p p 　　4.温度: ± 2℃ /p p 　　5.时间：± 1.0% /p p 　　6.尺寸：± 1.0% /p p 　　7.容量：± 1.0%。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 七、锂电池防爆实验室典型设计应用： /span /strong /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " img title=" 6.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/99c27761-dfaf-494b-a3db-5c2355573e90.jpg" / /span /strong /p p style=" text-align: center " (锂电池实验室效果图) /p p style=" text-align: center " img title=" 7.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/cab6d5f4-6ae1-4329-ab4d-24dfb53560e9.jpg" / /p p style=" text-align: center " (测试系统综合交钥匙工程) /p p style=" text-align: center " img title=" 8.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/839110f4-dffb-4911-a168-6afd61901ad6.jpg" / /p p style=" text-align: center " (电池整体实验室正面) /p p style=" text-align: center " img title=" 9.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d9e4888e-a8a8-465a-9cfc-f8526ff437aa.jpg" / /p p style=" text-align: center " (电池整体实验室背面) /p p 　　 strong 作者：东莞市高升电子精密科技有限公司(DELTA德尔塔仪器) /strong /p

新闻摘要： 全新的流变-阻抗谱（Rheo-IS）附件可帮助电池研究人员在实际和工艺相关条件下更好地评估电极浆料成分的质量。 这款适用于TA仪器的Discovery&trade 混合型流变仪的Rheo-IS附件采用无摩擦式专有设计（专利申请中），可完成全范围的流变学和电学测量。 它将测量控件与数据分析功能完全集成到一个软件平台中，操作简单，使用方便。 佛罗里达州奥兰多 –国际电池研讨会 – 2024年3月13日 – 沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）宣布推出一款适用于TA仪器公司Discovery HR系列混合型流变仪的全新附件，旨在实现电阻抗和流变学的同时测量。这项功能对于研究新型电池配方的科学家而言具有重大意义。 适用于TA仪器Discovery混合型流变仪的全新流变-阻抗谱（Rheo-IS）附件沃特世公司TA仪器事业部高级副总裁Jianqing Bennett表示：“专注于性能优化和大规模生产的电池创新人员需要采用灵敏的工具来表征电极浆料的成分并确保质量。有了Rheo-IS附件，我们就可以利用这款功能多样且简便易用的Discovery HR混合型流变平台进行浆料配方分析，实现全范围的电阻抗测量并获得出色的流变灵敏度。”将Rheo-IS附件与Discovery HR搭配使用时，电池研究人员可以在真实的工艺相关条件下，通过阻抗谱测量来评估电极浆料中的导电结构，包括模拟混合、储存和涂层过程中颗粒分布变化的表征，从而促进电极材料开发，提高电池生产效率。 美国西北大学化学与生物工程助理教授Jeff Richards表示：“TA仪器的Rheo-IS附件为我们的研究项目带来了全新的科学视角，让我们能够深入研究导电和离子导电柔性材料。这套一体化工作流程可自动执行复杂的流变学和电学方案，辅以硬件和软件的紧密集成，使测量成为常规性工作，在提高通量的同时还能够改善数据质量。”目前的流变学解决方案依赖于性能受限的机械接触来进行电阻抗测量，这不仅会影响灵敏度，还会限制数据的获取和深入分析。Rheo-IS附件采用的专有技术（专利申请中）突破了这些限制 ——这种设计利用Discovery HR混合型流变仪在全范围内的扭矩灵敏度进行精密流变学测量，并能在频率高达8 MHz的条件下进行电阻抗测量。 Rheo-IS附件简单易用，5分钟内即可完成安装，同时可将测量控件和数据分析功能完全集成到TA仪器的TRIOS&trade 软件中。新附件的加持扩展了Discovery HR在电池材料领域的应用性，使其不仅可以进行浆料流动特性的流变学测量和干电极涂层的粉体流变学测量，现在还支持同时进行浆料的电阻抗测量，所有这些工作都可以在同一个平台上轻松完成。沃特世-TA仪器现已面向全球发售Rheo-IS附件。 其他参考资料： 详细了解适用于TA仪器Discovery混合型流变仪的流变-阻抗谱（Rheo-IS）附件。 同时也欢迎参加3月15日上午8:30（美国东部时间）举行的研讨会：“通过流变学测量优化电极制造”，届时沃特世应用科学家Kimberly Dennis博士将向您介绍Rheo-IS附件的新近测试数据。 关于沃特世公司（www.waters.com）沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）是居于全球前列的分析仪器和软件供应商，作为色谱、质谱和热分析创新技术先驱，沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。沃特世公司在35个国家和地区直接运营，下设14个生产基地，拥有8,000多名员工，旗下产品销往100多个国家和地区。关于TA仪器（www.tainstruments.com.cn）TA仪器创立于1963年，现隶属于沃特世公司旗下，是材料表征领域的行业领跑者，拥有热分析、流变、热物性、微量热及机械分析等仪器产品。TA仪器致力于服务材料科学、医学、电子和其他科学领域的领先发现，提供创新和可靠的仪器产品，以满足科学家在物理性能评估方面的需求，改善人类健康和福祉。 Waters、Discovery和TRIOS是沃特世公司的商标。# # # 媒体联系方式沃特世公司钱洁+ 86 21 6156 2644Jackie_qian@waters.com