新型双离子电池

新型双离子电池概述目前便携式电子设备、电动汽车、可再生能源系统等领域的主要能源转换和存储设备都是锂离子电池，但是商用锂离子电池的能量密度低、制造成本较高，且传统锂离子电池的电极材料含有毒金属，电池废

目前便携式电子设备、电动汽车、可再生能源系统等领域的主要能源转换和存储设备都是锂离子电池，但是商用锂离子电池的能量密度低、制造成本较高，且传统锂离子电池的电极材料含有毒金属，电池废弃会造成严重的环境问题。特别是当前新能源汽车用的动力电池行业需求火爆，但目前动力电池技术仍是拦在新能源汽车发展前的一条沟壑。不论锂离子电池组驱动的电动汽车，还是燃料电池驱动的电动汽车，都存在成本和续航里程的挑战。而新型双离子电池，初步估算，500Kg(千克)的铝-石墨电池的续航里程可达到约550公里。与传统的锂电技术相比，这种电池具有明显的优势，不仅生产成本降低约40%-50%，同时能量密度提高至少1.3-2.0倍。

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lifepo4新型锂离子动力电池都有哪些优势？

这种电池的负极是金属锂，正极用MnO2，SOCL2，(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中。

希望你能满意

请问新型锂离子电池在高温下也能运行吗？

这一新型电池的出现有望弥补传统锂离子电池在0℃以下低温环境中性能下降、掉电快的短板，让电子产品在低温环境中高效运行成为可能。

锂离子电池重量轻、能量密度高、无公害、无记忆效应，经过几十年的发展已成...

aa型锂离子电池是什么样的？

1、没听说过有这种电池，而且锂电池由于锂的极电势决定其做成的电池电压一定高于3V。

2、所以拿普通AA电池来给你答案的是很不负责的。

3、如果哪个厂...

新型电池都有哪些？

新型电池自研制新型电池都遵循这样一个方向，即自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便。1．锌银电池2．锂电池3．太阳电池4．原子电池

锂离子二次电池和离子电池的区别是什么？

1、从结构上看，二次电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化，而一次电池内部则简单得多，因为它不需要调节这些可逆性变化。

2、一次电池的质量比容量和体积比容量均大于普通充电电池，但内阻远比二次电池大...

关于新型电池的介绍，科技风景线小编已经说的有几次了，而之所以今天还要说一下新型电池，主要是因为这次所说的既不是氢电池、也不是石墨烯电池，更不是一直被人们争议的核电池，而是一种中国科研人员成功研发的新型钙离子电池！

想到钙离子，估计大家的第一次感觉就是这个材料地球上可是多了去了，这可比锂电池、石墨烯等物质更容易提取了，确实如此，但是，再次之前人们为什没有发现钙离子电池呢？其实，人们在研制电池的时候，并不是说没有发现钙离子电池的可能性，而是发现了，结果却是很不理想。

怎么个不理想呢？就是常温下的钙离子不能进行可逆氧化反应，说白了就是使用钙离子制造电池，只能放电，而不能充电，这不就是最大的问题吗？

现在我们的科研人员在实验中发现，将近100℃的温度情况下，离子在碳酸酯类电解液中能在钙负极表面发生可逆沉积反应，并且在100℃下能循环30周以上。这可是一个解决极具价值的发现，如果能够想法将这个可逆沉积反应的发生条件降低到常温，那不就是很好的电池材料了吗？

退一万步说，如不能降低到常温，那在一些特殊的高温环境条件下，还是需要使用到一些特殊的电池的，而我们现在的电池反而不能够正常使用了。当然了，这不符合大众的需求，所以，科研人员还必须想法将发生条件降低到室温温度。

只要去想，办法总是会有的，我们的科研人员通过对电池结构进行创新，以锡箔作为负极，以石墨作为正极，负极与钙离子发生可逆合金化反应，正极阴离子发生可逆插层/脱嵌反应，电解液是溶有特殊材料的碳酸酯类溶剂。这样，具有5V耐高压特性、在室温下循环350圈后容量保持率仍大于95%的新型电池诞生了。

对于这样的新型钙离子电池，你认为会不会进入实用化市场呢？科技风景线小编可是认为前景不错呢，毕竟钙元素在地球上的储量太丰富，制作电池的话，成本很低，所以对于新型钙离子电池的生产来说，不用担心储量以及成本问题！

人民网北京5月14日电(赵竹青)近日,中国科学家领先世界,首次得到了水合钠离子的原子级分辨图像,并发现了一种水合离子输运的幻数效应。该研究对于离子电池研发、海水淡化、生物离子通道等热门课题的研究打开了一扇崭新的大门。

这一研究成果于5月14日发表在国际顶级学术期刊《自然》上。成果由北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作完成。

揭开水分子最神秘的一层面纱

水是自然界中最丰富、人们最为熟悉,同时也是最不了解的一种物质。水为什么会如此神秘“这与它的组成相关。”文章通讯作者之一、中科院院士王恩哥告诉记者,因为水分子中的氢原子是元素周期表中最轻的原子,无法直接套用较为简单的经典粒子模型来研究它,而是需要对它进行“全量子化”的模拟,即必须将其原子核和电子都看作量子,这大大增加了研究的难度。

“水与其他物质的相互作用同样也是非常复杂的过程。”文章通讯作者之一、北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖表示,最常见的就是离子的水合过程。当盐溶于水的时候,溶解后形成的离子并不是游离在水中,而是和水分子结合在一起形成“团簇”——叫做离子水合物。“离子水合可以说是无处不在,在众多物理、化学、生物过程中扮演着重要的角色,比如盐的溶解、电化学反应、生命体内的离子转移、大气污染、海水淡化、腐蚀等。”

离子水合物有着什么样的微观结构它又是怎样运动的这些问题一直是学术界争论的焦点。据了解,早在19世纪末,人们就意识到离子水合的存在并开始了系统的研究,但是经过了一百多年的努力,离子的水合壳层数、各个水合层中水分子的数目和构型、水合离子对水氢键结构的影响、决定水合离子输运性质的微观因素等诸多问题,至今一直没有定论。

拨开迷雾,人类首次看到离子水合物清晰图像

近年来,王恩哥、江颖与同事和学生们一起合作,发展了原子水平上的高分辨扫描探针技术和针对轻元素体系的全量子化计算方法,为研究积累了丰厚的实验和理论基础。

要在原子尺度上对水合离子进行高分辨成像,首先需要“分离出”单个的水合离子。

这是一件相当困难的事。为了解决这一难题,研究人员经过不断的尝试和摸索,基于扫描隧道显微镜发展了一套独特的离子操控技术,制备出了单个的离子水合物——用非常尖锐的金属针尖在氯化钠薄膜表面移动,吸取到单个的钠离子,然后再“拖动”水分子与其结合。由此得到了含有不同数目水分子的单个“水合钠离子”。

实验制备出单个离子水合物团簇后,接下来面临的第二个挑战是:通过高分辨率成像弄清楚其几何吸附构型。

对此难题,研究人员发展了基于一氧化碳针尖修饰的非侵扰式原子力显微镜成像技术,可以依靠极其微弱的高阶静电力来扫描成像。他们将此技术应用到离子水合物体系,首次获得了原子级分辨成像,并成功确定了其原子吸附构型。

这是国际上首次在实空间得到离子水合物的原子层次图像。而且这一图像相当清晰:不仅是水分子和离子的吸附位置可以精确确定,就连水分子取向的微小变化都可以直接识别。可以说,空间分辨几乎到了原子的极限。

发现奇妙的动力学“幻数效应”

在得到离子水合物的微观图像后,研究人员进一步对其动力学输运性质做了研究,发现了一种有趣的效应:在氯化钠晶体表面运动时,包含有特定数目水分子的钠离子水合物似乎患上了“多动症”——具有异常高的扩散能力,运动速度比其他的水合物要高10-100倍。研究人员将这种特性称为动力学的“幻数效应”。

为什么会出现这种奇特的现象通过模拟计算,研究人员发现这种幻数效应来源于离子水合物与表面晶格的对称性匹配程度。简单来说,就是包含1、2、4、5个水分子的钠离子水合物容易被氯化钠晶体表面“卡住”,而含有3个水分子的离子水合物,由于对称性与衬底不匹配,却很难被“卡住”,所以会在其表面很快速地“滑动”。

这一工作首次建立了离子水合物的微观结构和输运性质之间的直接关联,刷新了人们对于受限体系中离子输运的传统认识。

水合离子变得可以操控,能为我们带来什么

据了解,这项研究工作得到了《自然》杂志三个不同领域审稿人的一致好评和欣赏。他们认为,该工作“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”,“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径并可以拓展到其他水合体系”。

王恩哥院士介绍,“该项研究的结果表明,我们可以通过改变材料表面的对称性和周期性,来实现选择性增强或减弱某种离子输运能力的目的。这对很多相关的应用领域都具有重要的潜在意义。”

比如可以研发出新型的离子电池。江颖告诉记者,现在我们所使用的锂离子电池,其电解液一般是由大分子聚合物组成,而基于这项最新的研究,将有可能开发出一种基于水合锂离子的新型电池。“这种电池将大大提高离子的传输速率,从而缩短充电时间和增大电池功率,更加环保、成本也将大幅降低。”

另外,这项成果还为防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等前沿领域的研究开辟了一条新的途径。同时,由该工作发展出的高精度实验技术未来还有望应用到更多更广泛的水合物体系。

新款18650钠离子电池，借助了钠离子转移(而不是锂离子)来存储和释放电能。

研究人员目前将这种特定的材料定位商业机密，但原型电池的性能已经让人大开眼界。LITEN合作研究员LocSimonin指出:"其能量密度可与磷酸铁锂等锂离子电池相匹敌"。