高比能电池新材料与安全性新技术研究进展 Ⅱ.基于多电子反应的高能量密度电极材料

正在崛起的新能源技术为化学电源的发展提供了巨大机遇,同时也提出了巨大的技术挑战:即在现有基础上大幅度提升能量和功率密度,以满足各个层次高效储电的要求.利用多电子反应电池体系是成倍提高化学电源能量密度的有效途径.本文以作者所在课题组的研究工作为主,简要介绍了几类典型的多电子电极反应,包括金属硼化物多电子氧化反应、合金储锂反应、高价金属化合物结构转化反应等,以及这些反应体系用于构建高能量密度电池的关键问题,并试图分析解决这些问题的可能技术途径.

车用高能量密度锂离子电池技术发展态势——基于全球专利的数据分析

锂离子电池作为新能源汽车的主流动力源,其能量密度直接决定着汽车的续航里程,也关系到新能源汽车产业的竞争力与长远发展。为了解该领域技术的全球发展态势,本文以Innojoy专利搜索引擎的检索结果为基础,阐述了全球及中国专利年度申请量的演变趋势,对比分析了专利申请主要来源国和主要申请人的专利技术情况,基于IPC技术分类,着重介绍了主要申请人关注的技术主题和实现的技术功效。结果表明:车用高能量密度锂离子电池的全球及中国的专利申请量持续增长;来自中国的专利申请虽然数量最多,但基础专利、核心专利较少,且专利布局主要局限于本土;中国企业在关键技术的掌控上,与日企仍具有差距;改进电池电芯的主要材料、制造工艺和电池模块成组技术是提升能量密度的主要技术路径;能够兼顾高能量密度、高安全性的技术是当前研发的薄弱地带也是未来抢占研发先机的关键领域。基于上述分析,对我国在车用高能量密度锂离子电池领域的专利布局及技术研发提出了一些参考建议。

石墨烯复合硅碳负极材料及其高能量密度锂离子电池研究获进展

动力电池、消费类电池等终端产品对高能量密度锂离子电池的需求日益增强。目前,产业界主要采取硅碳复合路线来提升硅基负极应用水平,450 mAh/g以下的硅碳复合负极材料在循环性、倍率性等方面基本能够满足应用要求;450 mAh/g以上的硅基负极应用还存在技术难点。高比容量、长循环稳定的硅碳复合负极材料开发充满挑战。

新型高能量密度锂离子电池来啦

如今,动力电池、消费类电池等终端产品对高能量密度锂离子电池的需求日益增强,高比容量、长循环稳定的硅碳复合负极材料开发充满挑战。不久前,我国科研团队构筑出高机械稳定的自机械抑制石墨烯复合硅碳负极材料。这项研究进一步解决了石墨烯复合硅碳负极材料规模化制备技术难题。

“长续航动力锂电池新材料与新体系研究”项目介绍

2015年科技部组织编制了新能源汽车试点专项实施方案并于11月12日发布了2016年项目指南,共支持19个项目,其中"1.1"为动力电池新材料新体系。通过竞争,中国科学院物理研究所牵头申请的"长续航动力锂电池新材料与新体系研究"项目,与北京大学牵头申请的"高比能动力电池的关键技术和相关基础科学问题研究项目"共同获得了支持。本文介绍了"长续航动力锂电池新材料与新体系研究"项目的目的和意义,研究目标,研究内容,技术指标,课题安排,研究基础,研究挑战和预期效益。

全气候新能源汽车关键技术研究

该文对全气候新能源汽车进行概述,研究全气候新能源汽车的关键技术,包括高能量密度电池技术、高效能源管理系统、先进驱动系统、气候适应性技术,分析全气候新能源汽车市场前景和需求,并探讨全气候新能源汽车技术发展趋势,为全气候新能源汽车的发展提供助力。

2 kg以内起飞质量的无人机超长续航策略

根据2016中国机器人大赛空中机器人组无人机续航挑战赛项目规则,提出一种新型电动无人机超长续航策略。依据"大马拉小车"的原理,设计更高效能的螺旋桨驱动系统、更高能量密度的电池组以及降低结构质量所占比例的方案,选取更为优化的材料与结构和制造工艺,采用SolidWorks 3维建模软件进行仿真,并通过多次实验验证。实验结果表明:该策略能大幅提升无人机续航时间,有效解决目前电动无人机续航时间短的难题,为电动无人机的设计制造及在更广范围内的应用提供参考。

Amprius公司生产硅电池作为垂直起降飞行器的动力

美国初创公司AIBot选用安普瑞斯公司所生产的硅阳极电池,为重型电动垂直起降货运无人机提供动力。这种高能量密度锂离子电池品牌名称为“硅核”(SiCore),计划用于AlBot公司的aiEVTOL型无人机,该型无人机预计于年底发布。

电动飞机发展白皮书

与传统飞机相比,电动飞机以电能作为推进系统的全部或部分能源,是航空业贯彻绿色航空、应对全球环境挑战的重要举措,是实现航空业2050年全球碳排放量减至2005年排放水平50%目标的必然选择,同时也是“第三航空”时代的重要标志。电动飞机开启了航空领域新一轮创新与变革热潮,引领航空技术创新、推动绿色航空发展,将对世界航空业产生革命性的影响。在电动飞机领域,目前国内外各研究机构和企业均处于起步阶段,以此为契机,我国电动航空业有望迅速达到或赶超世界先进水平,同时带动我国多个相关产业的整体发展。为进一步引领国内电动飞机技术发展、推动电动飞机产业布局,中国航空研究院组织国内优势力量,从电动飞机发展必要性、定义与分类、重点产品、关键技术、措施建议等方面,研究提出电动飞机发展白皮书。白皮书提出我国应重点发展城市空运、轻型运动、通勤运输、干支线运输等4类电动飞机;聚焦总体设计技术、高效高功重比电推进技术、能量综合管理技术、能源系统技术等重点领域关键技术发展;建议制订电动飞机发展战略规划、加大研发投入,同时关注适航能力建设与人才培养,从而推动我国电动飞机发展。

电动飞机技术的发展研究

电动飞机技术是一项跨时代的高新技术。它和电动汽车的发展轨迹一样,改变了传统的飞机设计思想,从飞机绿色环保、高效节能的理念出发,优化整个飞机的设计,极大地提高了飞机的可靠性、环保性、舒适性和维修性。电动飞机是未来飞机的发展方向。

电动飞行器及其关键技术的研究探析

近年来,随着人们对绿色环保、清洁蓝天美好生活的向往,飞行器减少污染排放、降低噪声,已成为主要研究任务,因而电动飞行器技术成为航空科技发展的热点。它与传统飞行器设计理念不同,采用能源按需配置的设计思想,极大提升飞行器的飞行品质。本文介绍了电动飞行器的概念和内涵、国内外研究现状,分析了电动飞行器的高能量密度电池、总体/气动/动力综合优化设计技术、高效电机技术等关键技术,展望了电动飞行器的发展趋势。

对我国发展电动摩托车的探讨

据专家预测,21世纪中叶世界石油资源将面临枯竭,解决汽车、摩托车动力能源的,将是高能量密度蓄电池和燃料电池等动力源。国外许多国家政府已制定了发展规划,并投入巨额资金进行研制,提出了逐步实施的硬指标。这也引起了中国政府的高度重视,许多厂家已开始了研制。展望未来,摩托车将以“清洁、安静、微笑”的形象进入21世纪。

电力推进技术现状分析及展望

电推进作为一种低碳环保、高效节能的技术,越来越受到各国的重视,如何进一步提升电推进设备的推进能力也是研究人员所关注的重点。现以电力推进装置中的电池、电机技术现状为出发点,分析了未来电力推进装置的发展趋势。

锂金属负极的研究进展

本文从锂枝晶的生长原理以及改进策略进行综述,解析不同改进策略的作用机理,为锂金属负极在电池中的规模化应用提供方向。