着力突破发展瓶颈 迎接氢能产业光明前景——访北京航空航天大学材料科学与工程学院教授水江澜

作为我国首次发布的氢能产业中长期规划,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称《规划》)科学分析了我国氢能产业的发展现状,明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标,为我国氢能产业中长期发展指明了前进方向。近日,北京航空航天大学材料科学与工程学院教授水江澜在接受本刊记者采访时,就《规划》对“双碳”发展起到怎样的促进作用、大力发展氢能产业有何瓶颈、如何保障氢能产业发展的安全性等相关话题进行一一解答。

聚偏氟乙烯粘结剂溶液干燥条件对锂电池用石墨负极附着力的影响(英文)

聚偏氟乙烯(PVDF)溶液的干燥条件对其结晶性、粘结强度有很大影响,对制备锂离子电池的电极材料亦有影响.为此,设计了一种薄膜剥皮试验来评估PVDF附着于石墨的机械强度;以XRD和电池循环来测量不同热处理条件下PVDF粘结剂的影响.结果表明,在高于PVDF熔点的温度处理的样品,PVDF具有更高的结晶性和附着力,从而改善了石墨电极的循环性能,还观察到前150次循环过程中的容量逐步上升现象.PVDF的逐渐溶胀被认为是出现该现象的原因.

锂离子电池正极材料LiMn_2O_4的改性研究

分别采用过渡元素掺杂和不同聚合物(聚丙烯晴和聚噻吩)包覆的方法对锂离子电池用正极材料LiMn2O4进行改性,研究了改性前后LiMn2O4的电化学性能。结果表明采用掺杂改性和聚合物包覆改性都可以提高LiMn2O4的电化学性能,减缓容量衰减。但单纯用一种方法改性效果都不理想,而将两种方法结合起来使用则不仅能有效地阻止电池在室温下的容量衰减(在前60个循环中,改性前电池的放电容量从119.1mAh/g下降到99.6mAh/g,平均每个循环的容量衰减率为0.27%,经Cr元素掺杂再用聚丙烯腈包覆后电池的放电容量从94.6mAh/g下降到91.8mAh/g,平均每个循环的容量衰减率为0.05%),而且使电池在高温下(60oC)也有很好的循环性能。

问题导向的“金课”建设思路——以新能源材料课程为例

新能源材料是材料科学与工程专业的重要专业课程之一,其教学现状已无法满足“金课”建设要求。为切实提高教学质量,以实际问题为导向,着力解决教学内容枯燥、教学方法单一、学生科研能力得不到提升等问题。重建后的课程在传授理论知识的基础上,培养了学生的创新思维和解决复杂问题的综合能力,实现了理论知识和科研技能的有机结合。

国际工程科技发展战略高端论坛——面向未来的新材料和智能制造

中国工程院“国际工程科技发展战略高端论坛——面向未来的新材料和智能制造”于9月20日在上海国际会议中心成功举办。出席论坛的嘉宾包括12位中国工程院院士和科学院院士、7位海外院士、包括锂电池奠基人在内的其他8位海外顶级专家以及众多国内专家和学者。

磷酸铁锂电池低温性能的改性方法简述

LiFePO4电极材料具有比容量高、工作电压稳定、成本低及环境友好等优点,被视为理想的锂离子电池正极材料,是目前电动汽车主要正极材料之一。然而在低温下LiFePO 4电池性能显著降低,限制了其在冬季和高寒地区中的使用。研究人员分析了低温下磷酸铁锂电池性能快速下降的原因,并提出解决办法。本文概述了提高磷酸铁锂电池低温性能的4个方法:1)脉冲电流;2)电解液添加剂;3)表面包覆;4)体相掺杂。

前沿科研成果在无机非金属材料化学课程教学中的应用——点缺陷工程在氢能源技术中的应用

针对本科生无机非金属材料化学课程教学内容理论性和抽象性较强的特点,以晶体缺陷教学内容为例,探讨如何在教学中引入前沿科研成果,通过实例教学,将理论知识与科学研究融会贯通,以加深学生对理论知识的理解、激发学生的学习兴趣、培养学生的科研素养。