新型電池的案例
幾秒充滿電 英國研制新型無毒電池原型
日前，英國帝國理工學院的研究人員成功研制出一種新型無毒電池原型，由于采用新技術，電池可在幾秒內能完成充電或放電，未來或在儲能領域擁有良好的應用前景。
據研究團隊刊登在美國《能源與環境科學》雜志上的報告介紹，這一新型電池原型盡管儲電能力不如目前廣泛運用的鋰電池，但它使用無毒的聚合物材料制作，電池充電時還會變色，使用者可直觀地看出電池的充電狀態。
該電池原型的主要工作原理是讓聚合物材料迅速吸收并釋放鹽水中的正或負離子，一旦整個電池開始充電，這些離子就會被吸引到相應的電池電極上。
研究團隊表示，在風力和太陽能發電由于天氣原因無法持續產生電能的情況下，這種新型電池的快速充放電優勢就可以發揮出來——快速存儲這些發電設施產生的電能，并隨時根據需要將電能傳遞到電網，有利于保持清潔能源發電的穩定性。
報告的作者之一亞歷山大·焦萬尼蒂說，制作該電池原型的材料可低成本生產，加上使用無毒、不可燃的水基電解質，未來有可能開發出可循環利用的電池產品。
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2009年，首個太陽能電池被報道開發出來。此后，這項技術進展迅猛，這些新型電池的前景看上去很光明。
研究人員開發出新型可充電電池 儲存電量為當前電池的6倍
蓋世汽車訊 據外媒報道，由斯坦福大學（Stanford University）領導的一個國際研究小組開發出新型可充電電池，其可儲存的電量是當前電池的6倍。該研究將加速可充電電池的應用，并使電池研究人員不斷實現該領域的目標：打造出一種高性能的可充電電池，可以使手機每周只需充電一次，使電動汽車的續航里程提高6倍。
該新型電池名為堿金屬氯電池，由斯坦福大學化學教授Hongjie Dai和博士生Guanzhou Zhu領導的研究小組基于氯化鈉（Na/Cl2）或氯化鋰（Li/Cl2）到氯的來回化學轉換開發得出。當電子從可充電電池的一側移動到另一側時，可充電電池會將化學物質恢復到其原始狀態以等待再次使用。但不可充電電池的電量用完后，其化學物質就無法恢復。
（圖片來源：斯坦福大學）
Dai表示：“可充電電池有點像搖椅。它會朝一個方向傾斜，但當你充電時又會變得搖擺不定。而新型可充電電池就像一把高搖椅。”
意外發現
至今還沒有人研制出高性能可充電鈉-氯或鋰-氯電池，因為氯的反應性太強，難以高效地轉化回氯化物。盡管部分電池可以實現一定程度的可充電，但性能也很差。
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鑒于自2009年第一顆鈣鈦礦太陽能電池被報道以來，該技術發展速度飛快，新型電池的未來可以說是非常光明。
東芝研發出新型鋰電池：快充6分鐘可行駛320公里
據日本共同社報道，東芝公司26日透露，已開發出可快速充電且長壽耐用的新型鋰離子電池。據悉用于小型電動汽車（EV）時，快充6分鐘可行駛320公里，約為過去的3倍。東芝力爭在2020年代前半期實現量產。
已確認該電池即使反復充放電5000次，仍可維持9成以上的電池容量。電池壽命增加使得二手EV的價值也不會大幅降低，負責人宣傳稱“這是兼具便利性與經濟性的電池”。
以稀有金屬“鈮”為材料之一的氧化物用作電池的負極，實現了電池的大容量。鈮還被用于汽車鋼材的添加劑等以提升耐久性。為實現新型電池的量產，東芝與巴西的礦山公司及雙日公司啟動了負極材料的共同開發。
東芝為鈴木和三菱汽車提供汽車電池，但與松下等相比影響力較小。東芝認為隨著“共享汽車”的擴大，快充電池的需求會增加，欲借此扭轉局面。
展開 投資約135億元，寧德時代將在宜春建新型鋰電池生產制造基地
根據合作協議，寧德時代將在宜春建設寧德時代新型鋰電池生產制造基地項目，規劃用地面積1300畝，投資總金額約135億元。
圖片來源：寧德時代
值得一提的是，與此同時，寧德時代還在宜春簽署了另外兩項合作協議，包括與宜春市礦業公司簽署合作協議，以及與合眾新能源汽車簽署全面戰略合作協議，意在深耕產業鏈上下游。
今年7月30日，寧德時代與江西省政府、宜春市政府在南昌簽署戰略合作框架協議，寧德時代新型鋰電池生產制造基地項目擬落戶宜春。此次簽約，標志著寧德時代與宜春市的合作向前邁出了堅實的一步，也是寧德時代全產業鏈布局的重要舉措。據稱，此舉將進一步完善該公司產能布局，滿足其未來業務發展和市場拓展需要。
基于動力電池下游需求增速加快，供需錯位下鋰電原材料成本急劇攀升。尤其是鋰資源，海外鋰資源新增產能低于預期，產能周期難解短期供給困境，鋰資源供應愈發趨緊。在此背景下，寧德時代布局上游鋰資源的需求十分迫切。
而寧德時代之所以選擇將新型鋰電池生產制造基地項目落地宜春，并不難理解。宜春擁有豐富的鋰云母礦資源，投資宜春可獲實現上游鋰資源獲取的便利性，降低生產和運輸成本。資料顯示，宜春擁有全球最大的鋰云母礦，現探明可利用氧化鋰儲量約250萬噸。同時鋰云母一步生產碳酸鋰技術單提純不斷獲得突破，使得云母提鋰成本逐步下降。
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展開 時代新型鋰離子電池項目正式開工，寧德時代深度布局廈門
12月20日，寧德時代發布官方消息稱，時代新型鋰離子電池項目已于12月19日在廈門正式開工。據悉，時代新型鋰離子電池項目（一期）位于火炬高新區同翔高新城洪塘北片區地塊，總投資70億元，總建筑面積約71萬平方米，擬建設新型鋰離子電池動力電池生產基地。
時代新型鋰離子電池項目開工儀式；圖片來源：廈門日報
一個多月前，寧德時代公布了這一項目。根據當時的公告，廈門時代鋰離子電池生產基地項目（一期）規劃用地面積約1000畝，建設期預計不超過26個月，主要建設鋰離子電池生產線，項目投資主體為廈門時代新能源科技有限公司。寧德時代在公告中指出，此次投資建設生產基地事項符合公司戰略發展規劃，將進一步完善公司產能布局，滿足公司未來業務發展和市場拓展的需要。
而在此次項目開工儀式上，寧德時代聯合創始人、副董事長李平進一步表示，寧德時代將聚合核心資源和能力，以及全球燈塔工廠建設經驗，力爭將項目打造成為全球領先的綠色工廠、智慧工廠、數字工廠，同時寧德時代還將積極為廈門新能源產業發展引入上下游產業鏈資源，不斷提升技術創新和產業協作力度，助力廈門成為我國新能源產業的重要一極。
事實上，寧德時代已經就此作了多項布局。據蓋世汽車了解，近兩年寧德時代在廈門參投設立多家企業。
具體來看，去年9月，廈門時代思康新能源研究院有限公司成立，注冊資本2000萬元，其中寧德時代持股比例為35%。同年12月，寧德時代和另一家A股上市公司宏大爆破等在廈門成立合資公司——福建宏大時代新能源科技有限公司，寧德時代持股比例為26%。今年5月，寧德時代與博裕天寧、博裕安華、淳裕等共同簽署了《博裕四期(廈門)股權投資合伙企業(有限合伙)有限合伙合同》。
展開 新型納米硅鋰電池問世！整車續航里程翻倍 公交車8分鐘充電超60%
同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。
新型納米硅鋰電池問世，容量是傳統鋰電池的5倍
80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人。上世紀80年代，陳立泉和團隊在中國率先開展了固體電解質和鋰二次電池研究。1996年，他帶領科研團隊在國內率先研制出鋰離子電池，率先解決了國內鋰離子電池規模化生產的科學技術與工程問題，實現了國內鋰離子電池的產業化。
在江蘇溧陽，陳立泉院士的得意門生李泓，帶領團隊經過二十多年的技術攻關，在一項鋰電池關鍵原材料上獲得了突破，并在2017年進行了量產。
納米硅負極材料是他們自主研發的新材料，用它做成的紐扣電池，其容量是傳統石墨鋰電池的5倍。
天目先導電池材料科技有限公司總經理羅飛
硅在自然界中廣泛存在，儲量豐富，砂子的主要成分就是二氧化硅。但是要把金屬硅做成硅負極材料，就要進行特殊的加工處理。在實驗室里，完成這樣的加工處理并不是難事，但是要做成噸級的硅負極材料，這就需要大量的技術攻關和試驗。
中科院物理所從1996年就開始研究納米硅，2012年開始做硅負極材料生產線，直到2017年才做出第一條生產線，而且不停地調整修正。經歷過幾千次的失敗才批量生產出了硅負極材料。目前，溧陽這家工廠年產鋰離子電池硅負極材料可以達到2000噸。
如果說硅負極材料是未來提高鋰電池能量密度的一個很好的選擇，那么固態電池技術則是解決目前鋰電池安全性、循環壽命等問題的一種公認的有效解決方案。當前很多國家都在積極布局固態電池的研制，中國在固態鋰電池技術方面的研發也在與國際同步。
在溧陽的這家工廠里，采用了李泓教授帶領團隊研發的固態鋰電池的無人機，續航里程比同樣規格的無人機，增加了20%。
展開 陳立泉院士研究新型納米硅鋰電池問世,整車續航里程翻倍
當前，對于電動車來說，最大的限制因素仍然是電池。而如果電池能夠解決充電速度慢、續航短、充放電性能衰減的弊端，電動車的普及速度也將會大大加快。
據央視財經報道，“十三五”期間，中國新能源汽車呈現爆發式增長，同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。
80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人，1996年，他帶領科研團隊在國內率先研制出鋰離子電池，率先解決了國內鋰離子電池規模化生產的科學技術與工程問題，實現了國內鋰離子電池的產業化。
在江蘇溧陽，陳立泉院士的得意門生李泓，帶領團隊經過二十多年的技術攻關，在一項鋰電池關鍵原材料上獲得突破，并在2017年進行了量產。
據介紹，中科院物理所從1996年就開始研究納米硅，納米硅負極材料是他們自主研發的新材料，用它做成的紐扣電池，其容量是傳統石墨鋰電池的5倍。
同時，李泓教授研發的新型固態電池，采用這款電池的無人機，續航增加20%，奧秘都在這塊電池的固態化正極材料上。
2018年，這里已經完成了300Wh/kg固態動力電池系統的設計開發，在車輛上搭載后，可以使整車續航里程增加一倍。在今年5月份，這類固態電池已經開始在消費類電子產品中使用。
此外，不僅中科院物理所，很多企業也都在探索新能源電池的技術、新材料。在廣東珠海的銀隆新能源儲能系統研究院，一輛純電公交車正在進行充電。
據工程師介紹，這輛搭載鈦酸鋰電池的公交車充電三分鐘，電量就從33%充到60%以上，僅僅8分鐘，公交車就已充滿了，電量顯示99%。
展開 日本開發新型無負極鋰金屬電池 能量密度高/壽命長
蓋世汽車訊 鋰金屬電池（LMB）是一種新型鋰基可充電電池，由固態金屬代替鋰離子而制成，被視為最有前途的高能量密度可充電電池技術之一。然而，這種電池也存在一些局限性，如安全問題等。
（圖片來源：phys.org）
近年來，研究人員嘗試通過無負極電芯設計來克服這些障礙，以提高鋰金屬電池的能量密度和安全性。據外媒報道，在一項新研究中，日本國家工業科學技術研究所（AIST）的研究人員基于使用Li2O犧牲劑，開發出具有高能量密度和長壽命的新型無負極鋰電池。
無負極全電芯電池架構，通常基于帶有裸負極銅集流器的全鋰化正極。值得一提的是，無負極鋰電池的重量能量密度和體積能量密度，均可擴展至最大極限。與更傳統的LMB設計相比，無負極電芯架構還具有其他優勢，包括成本更低、安全性更高和使電池組裝過程更簡單等。
為了充分釋放無負極鋰金屬電池的潛力，研究人員首先要了解，如何實現鋰金屬電鍍的可逆性/穩定性。許多人通過工程設計和選擇更有利的電解質來解決這一問題，但大多以失敗告終。還有一些人嘗試使用鹽或添加劑來改善鋰金屬電鍍/剝離的可逆性。AIST的研究人員建議，使用Li2O作為犧牲劑，將其預加載至LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面。
研究人員表示：“實現高鋰可逆性具有挑戰性，尤其是考慮到電芯配置中有限的鋰儲存（通常為零鋰過量）。在這項研究中，我們在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正極上引入 Li 2 O ，作為預加載犧牲劑，以提供額外的鋰源。在長期循環過程中，這可以抵消鋰在初始無負極電芯中的不可逆損耗。”
展開 液冷與風冷相結合的新型鋰離子電池模組熱管理系統
鋰離子電池作為一種能量存儲單元，被廣泛用作電動汽車的動力源，以實現快速加速和長里程的目標。
鋰離子電池的性能、壽命和安全性與其工作溫度密切相關。鋰離子電池的合適工作溫度范圍在20℃至40℃之間，電池組的最大溫差應在5℃以內。在低溫下，由于電化學反應速率降低和副反應（例如鍍鋰），鋰離子電池的性能顯著惡化。在正常工作條件下，由于電化學反應和歐姆電阻，電池內部會產生大量熱量,如果熱量不及時散去，電池溫度會持續升高，引發電池組件的分解反應，甚至導致熱失控，從而引起電池起火或爆炸。因此，電池熱管理系統（BTMS）對于電池組保持電池溫度在所需范圍內至關重要。
02
成果掠影
近期，江蘇大學環境與安全工程學院陳明毅教授團隊開發了一種新型混合電池熱管理系統，將直接液體冷卻與強制空氣冷卻相結合。電池外部設計有夾套，電池殼與夾套之間填充液態冷卻劑，形成直接冷卻效果。通過數值模擬分析電池與液冷套之間的間隙間距、冷卻管路數量、液體流速和風扇位置對冷卻效果的影響，以優化設計。研究結果表明，當前熱管理系統的最佳配置是電池與液冷夾套之間的間距為5mm、雙管道液冷結構以及液體冷卻劑和空氣平行流動，液體最佳流速為0.002 kg/s，空氣流速應小于0.4 m/s，以節省所需能量。該電池熱管理系統在電池4C放電倍率下獲得了良好的散熱效果。BTMS的新穎之處在于其冷卻效率高，可用于在高速率工況下冷卻電池組。直接液冷方式具有滅火功能，有利于電動車火災的預防。
展開 
論文征集｜廣州市建設“國際學術會議之都”暨電池用新型復合材料關鍵技術創新論壇啟動及論文征集通知
為進一步展示電池用復合材料關鍵技術最新研究進展，分享先進概念與技術，深入探討新型儲能產業發展趨勢以及相關熱點與焦點問題，定于2024年10月30日-10月31日舉辦“電池用新型復合材料關鍵技術創新論壇”。本次大會由廣州市科學技術協會指導，金發科技股份有限公司主辦，國家先進高分子材料產業創新中心、廣東省復合材料學會承辦，將匯聚國內外電池材料領域的專家學者、企業代表及科研人員，共同探討新型復合材料在電池領域的最新研究成果與發展趨勢。現對此進行論文征集活動！
活動背景
隨著全球能源結構的轉型與新能源汽車產業的迅猛發展，新型儲能產業市場廣闊、發展潛力巨大，對促進經濟社會發展全面綠色轉型具有重要意義。為搶占新型儲能產業制高點和產業發展前沿，將新型儲能產業打造成為廣東省“制造業當家”的戰略性支柱產業，根據《國家發展改革委 國家能源局關于加快推動新型儲能發展的指導意見》《廣東省培育新能源戰略性新興產業集群行動計劃（2021-2025年）等政策，發展目標主要聚集新型儲能產業鏈關鍵材料、核心技術和裝備自主可控水平大幅提升，全產業鏈競爭優勢進一步凸顯，市場機制、標準體系和管理體制更加健全，大型骨干企業規模實力不斷壯大，產業創新能力和綜合競爭力大幅提升。新型復合材料作為提升電池性能、延長使用壽命、增強安全性的關鍵材料，其研發與應用已成為國際學術界與產業界共同關注的焦點。
活動目的
1、展示電池用新型復合材料的創新技術與應用案例，推動產學研深度融合，加速科技成果向現實生產力轉化。
2、構建開放合作的交流平臺，帶動復合材料領域產業鏈上下游的研發能力，加快粵港澳地區電池材料產業集群形成，進一步提升廣州市學術影響力。
論文征集
為充分發揮本次論壇交流和匯智聚力平臺作用，促進學術交流與多領域合作、互利共贏，現面向廣大科技工作者公開征集論文。
展開 韓國：SK Innovation考慮研發新型圓柱形和棱形電池
蓋世汽車訊 據外媒報道，6月9日，SK Innovation在韓國最大電池展Inter battery上表示，正考慮生產新型電動汽車電池，包括圓柱形和棱形電芯，以擴大其客戶群。目前，該公司只有袋狀電芯。
（圖片來源：SK Innovation ）
SK Innovation電池負責人Jee Dong-seob在電池展上表示，“我們正審查圓柱形和棱形電芯的研發”，公司準備多樣化其產品組合。
SK Innovation今年4月曾與現代起亞簽署協議，聯合為混動電動車研發新袋式電芯，但這是該公司第一次承認計劃研發完全不同形狀的電池。展會參與者包括韓國電池生態系統官員、工業部長Moon Sung-wook。
（圖片來源：三星SDI）
此外，三星高級副總裁兼規劃負責人Song Ho-jun表示：“公司正在審查在美國的擴張計劃，需要逐步進行準備。”三星SDI是韓國三大電池玩家中唯一一家未在美國建設電芯廠的公司。
三星SDI進軍美國的時機將取決于《美國-墨西哥-加拿大協議》。這份去年7月生效的協議規定，汽車制造商將需要保證到2025年其75%的電動車零部件都生產自這三個國家，從而避免關稅。通常，電池占據電動車零部件成本的40%以上。考慮到一家電芯廠需要兩到三年完工，如果三星SDI決定進軍美國的話，那么該公司將需要最遲在明年做出行動。
展開 用于燃料電池汽車的新型熱管理系統
這些要求增加了燃料電池汽車熱管理設計的難度。
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成果掠影
近期，中國科學院廣州能源研究所蔣方明團隊提出了一種采用熱峰調節器的新型熱管理系統。熱峰調節器是一個充滿相變材料的蓄熱器，分別與燃料電池冷卻劑和空調進行熱交換制冷劑。在熱峰出現時暫時接收散熱器無法釋放的多余熱量；稍后，當熱峰消失時，熱量將傳遞給制冷劑以將其從冷凝器中帶走。基于開發的熱模型的系統仿真表明，這種新型熱管理系統可以消除或有效削弱燃料電池堆的熱失控，這取決于填充熱峰值調節器的相變材料的量。在本研究中，在標準化的新歐洲駕駛循環中，135 秒和 250 秒的熱失控持續時間可以分別縮短為 0 秒和 105 秒以及 38 °C 夏季天氣下的全球協調輕型測試循環，后者的最高溫度可從 89 °C 降至 83 °C。這項工作可以為解決燃料電池汽車的熱管理問題做出重大貢獻。研究成果以“A novel thermal management system with a heat-peak regulator for fuel cell vehicles”為題發表于《Journal of Cleaner Production》。
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圖文導讀
圖1 一種新型的燃料電池汽車熱峰調節器集成熱管理系統。
圖2 “時變”熱管理方法及HPR功能示意圖。
展開 新型電動汽車電池技術問世！ 可將電池能量密度提高2倍成本降一半
蓋世汽車訊 據外媒報道，當地時間6月10日，電動汽車電池技術領導者OneD Battery Sciences宣布推出一項可為下一代電動汽車電池提供動力的突破性技術——SINANODE。對于電動汽車行業而言，打造含有更多硅的電池一直是一個挑戰，而SINANODE無縫集成至現有的生產工藝中，讓硅納米線與商用石墨粉末融合，將電池陽極的能量密度提高了兩倍，但是將每kWh的成本降低了一半。能量密度更高可以讓電池的續航更長，而納米線能夠縮短充電時間，讓OEM設計和生產出滿足了人們對搭載更好電池的電動汽車的需求。
OneD Battery Sciences的logo（圖片來源：OneD Battery Sciences）
在過去三年中，美國、歐洲和亞洲的石墨供應商、電池制造商和電動汽車制造商已經對SINANODE進行了測試，將該技術應用于電動汽車電池陽極中的電動汽車級石墨中，發現了以下好處：
續航和電池壽命都得到增長——SINANODE成功將硅納米線融合至多個供應商的商用石墨粉末中，將陽極的比容量提高了2倍（容量大于1000 mAh/g，單位重量所能存儲的能量）。然后，該款SINANODE陽極材料與石墨相混合，達到了較高的初始庫倫效率（大于92%，放電容量與充電容量之百分比），在1000次以上的充放電循環中的陽極比容量高于目前所有的先進量產電池。
成本降低——SINANODE在多個供應商提供的商用生產化學氣相沉積（CVD）設備的基礎上研發而來，只是用了大量的硅烷和氮氣，成本極其具有吸引力。
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