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德克薩斯大學研究出室溫液態金屬電池，兼備固態和液態電池優點
德克薩斯大學的研究人員發明了一種他們稱之為“室溫全液態金屬電池”的東西，把液態和固態電池兩種電池的優點都囊括其中。
固態電池具有強大的儲能能力，但它們通常會遇到許多問題，導致電池的性能隨著時間的推移而降低，效率也會降低。液態電池則可以更有效地提供能量，而且不會像固態電池那樣長期老化，但它們要么無法滿足高能量需求，要么需要大量資源來持續加熱電極并使其保持熔融狀態。
研究人員稱，在他們研發的電池中，金屬電極可以在20℃（68華氏度）的溫度下保持液化，這是液態金屬電池有史以來最低的工作溫度。這是一個重大的變化，因為目前的液態金屬電池必須保持在240℃以上的溫度。該論文的第一作者丁宇（音譯）說：“這種電池可以同時提供固態和液態的所有優點——能量增高、穩定性和靈活性增加，而沒有各自的缺點，同時還能節約能源�！痹撜撐陌l表在《先進材料》雜志上。
斯坦福大學研發出新型鋰基電解質，鋰金屬電池性能大幅提高
日前，斯坦福大學的科學家開發出一種新型鋰基電解質，或為未來電池驅動的電動汽車鋪平道路。在論文中，研究人員展示了他們的新型電解質設計是如何提高鋰金屬電池性能的，該論文發表在《自然能源》上。
研究人員余志傲（音譯）說：“電解液問題一直是鋰金屬電池的致命弱點，在我們的研究中，我們使用有機化學來合理設計和創造新的、穩定的電池電解質�！痹谶@項研究中，余志傲和他的團隊探討了他們是否可以用一種普通的、商業上可獲得的液體電解質來解決穩定性問題�！拔覀兗僭O在電解質分子中加入氟原子會使液體更穩定。氟是鋰電池的電解質中廣泛使用的元素。我們利用它吸引電子的能力創造了一種新分子，使鋰金屬陽極在電解質中發揮良好的功能，”余志傲繼續說道。實驗結果生成了一種新的合成化合物，簡稱FDMB，這種化合物易于批量生產。
美國開發新的化學技術 制造出更好的鋰硫電池
由美國馬里蘭大學領導的科學家們設計了一種新型鋰硫電池陰極，他們說這將把這一有前景的電池技術提升到更高的性能水平。馬里蘭的科學家們發現了一種提高硫陰極能源性能和穩定性的方法，即使用各種形式的碳來防止硫與電解質中的化學物質結合。
該研究的主要作者超羅（Chao Luo）解釋說：“我們利用硫與氧/碳之間的化學鍵來穩定硫。這包括高溫處理，以蒸發'原始'硫并在真空玻璃管中碳化富氧有機化合物，以形成致密的氧穩定的硫/碳復合物，并具有高硫含量�！�
科學家發現擁有“自發中空”特性的納米材料 可提升高能鋰電池的性能
鋰離子電池通過在兩個電極（負電的陰極和正電的陽極）之間來回傳輸離子來產生電力。但在目前的狀態下，它們已經到了極限。增加鋰離子流動的努力因陽極材料的老化而受阻，陽極材料在充電和放電過程中會膨脹和收縮，導致更大的壓力，從而降低電池的壽命。
科學家們在“yolk-shel ”顆粒中看到了一個解決方案，由于中空的空隙可以適應電池充放電時的體積變化，同時提供穩定的外表面，從而提高循環能力。長期以來，將金屬合金陽極材料換成這些顆粒一直被視為一種有前景的途徑，但事實證明，以具有成本效益的方式制造它們是有問題的。
“有意地對中空納米材料進行工程化已經有一段時間了，這是一種很有前途的方法，可以提高高能量密度電池的壽命和穩定性，”來自佐治亞理工學院的研究作者Matthew McDowell說�！皢栴}一直是，以商業應用所需的大尺度直接合成這些中空納米結構是具有挑戰性的，而且成本很高。我們的發現可以提供一種更簡單、精簡的過程，以類似于有意設計的中空結構的方式改善性能。” 該團隊發現銻晶體在充放電循環過程中會自發地、可逆地中空，這一備受期待的特性可以在不影響安全的前提下促進更大的能量密度。
無鈷電池真的要來了 錳唱主角儲能翻倍且物美價廉
美國能源部（DOE）阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）近日發布消息稱，正在研發一種以錳為核心材料的電池技術，用以取代電池陰極中的鈷。該技術不僅可以用于電動汽車，還可以應用于風力和太陽能等可變能源。阿貢國家實驗室的研究人員已經研發出一種含錳陰極材料，與傳統的陰極材料相比，儲能能力可提高100%。該技術已經被授權給通用汽車在內的全球制造商，通用在其雪佛蘭Volt和Bolt車型中就采用了此種陰極材料�，F在，阿貢國家實驗室正在致力于改進現有技術，提高陰極材料中的錳含量。
我國科學家研發成功石墨烯柔性鋰電池 商用指日可待
北京石墨烯研究院院長、中科院院士劉忠范教授聯合北京石墨烯研究院副院長魏迪教授研究團隊采用柔性石墨烯膜作為集流體，氧化石墨烯改性材料作為凝膠電解質多孔支架，制備了高能量密度的全柔性鋰離子電池。測試結果表明，該研究制備的全柔性鋰離子電池具有優異的能量密度、功率密度、耐高溫性、阻燃性和耐彎折性，在經過100000次彎折之后，比容量基本沒有損失。這項研究使柔性鋰離子電池的商業化應用變得指日可待，可以為未來可穿戴電子產品和其他極端條件下的應用提供能源。
上海硅酸鹽所提出鋰硫電池“三明治”結構催化-導電界面構筑
近期，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員李馳麟與中科院寧波材料技術與工程研究所研究員楊明輝合作，設計出催化劑-碳-催化劑“三明治”結構的、具有緊湊型二維催化-導電界面的硫宿主材料，實現高穩定性的鋰硫電池，相關成果發表在國際學術期刊Angewandte Chemie（2020，doi.org/10.1002/anie.202004048）上。這種三層結構沿厚度方向存在于單個納米片顆粒中，促使了雙面外層氮化物極性表面對S/Li2Sx的強保形吸附和高效轉化，以及中間碳夾層的高通量電子轉移。這些二維形貌的“三明治”結構單元可進一步自組裝成有序的三維織構，進一步加強了導電網絡和催化網絡的互連。
參考來源：
OFweek鋰電網、微鋰電、cnBeta、證券時報網、上海硅酸鹽所
（中國粉體網編輯整理/墨玉）
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