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好消息!柔性变色电池,高能量密度锂电池两项研究成果获突破!

来源:OFweek 浏览次数:111 发布日期:2019-05-15

国际上,各类研发团队在电池方面的技术水平一直在提升,关于研究成果的报道更是接连不断,就在14日,相关媒体分别公布了我国在电池方面获得的两项研究成果,具有较大意义。

第一项成果是西安交通大学何刚教授课题组关于新型柔性变色电池的研究,近日,其研究成果以论文形式发表在国际权威期刊德国《应用化学》上。媒体记者从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院何刚教授课题组成功制备了含硫族元素紫罗精聚合物,并将其作为电极材料应用到有机自由基锂离子电池中。

紫罗精类化合物是一种具有优异氧化还原特性的阳离子型有机分子。在施加电压或光照条件下,可经历两步可逆的单电子氧化还原生成自由基正离子状态和中性分子状态,并伴随着明显的颜色变化。其独特的氧化还原特性使其在储能材料领域被广泛应用,例如无机/有机锂/钠/镁离子电池,水系有机液流电池,有机自由基电池以及锂-氧电池等。

将含硫族元素的紫罗精化合物应用于有机自由基锂离子电池,不仅能大大提高自由基电池的性能,还可以将这类分子的变色性质与电池性能相结合,发展新型的有机变色电池。尽管紫罗精类化合物具有不含稀有金属、氧化还原性质可调、在分子层面上可柔性设计等优势,但是有机自由基电池作为一类新兴的储能器件,还存在氧化还原态少、容量低、稳定性差等缺陷,极大地限制了其应用,而这一问题需要后续的研究来解决。无论如何,这一研究工作不仅发展了一类新型的有机自由基电池,还为变色电池领域的研究提供了新的思路。

第二项研究成果是中国矿业大学陈昊教授及其团队在电动汽车锂离子电池领域所获得的巨大突破,该团队所研究的“电动汽车新型动力系统关键技术及应用”一举突破电动汽车动力系统技术瓶颈,获得省科技进步一等奖。

电动汽车被誉为清洁能源交通的未来,电动汽车一直都致力于缩短与燃油车相比最明显的差距——续航能力,而动力电池的能量密度就成了各类研发团队攻克的核心。

陈昊教授介绍,为引领驱动电机无稀土化、三元锂离子电池向高镍低钴方向发展的趋势,该课题组开展了以无稀土开关磁阻电机驱动系统和三元高镍锂离子动力电池为基础的电动汽车新型动力系统关键技术研究,取得了一系列创新成果:

发明了电动汽车开关磁阻驱动电机输出转矩平滑控制方法;

提出了电动汽车开关磁阻电机驱动系统设计指标、参与制定和颁布了开关磁阻驱动电机适用的定子绕组绝缘国家标准;

发明了电动汽车高能量密度动力锂离子电池制备新方法,该三元镍锂离子电池比能量大于230Wh/kg,容量保持率达到95%以上……

高能量密度动力锂离子电池

陈昊教授说,“真正电动汽车要推广应用起来,进入寻常百姓家,销售成本和运行成本是很关键的。”该课题组研制的电池一次充电,至少可以多跑10%的里程,而电机寿命最少能够延长30%。同时成本大幅下降,同样批量的电机与稀土电机相比,成本可以降35%以上。

我国相关团队在这两项电池技术方面的研究成果十分出色,而电池能够走多远,覆盖范围有多广也取决于其在科学技术方面能否继续前进。

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