日 报 
中国能源报 2016年10月31日 星期一
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前沿
《 中国能源报 》（ 2016年10月31日 第 06 版）
高效储能电池技术取得突破性进展
本报讯 中科院深圳先进技术研究院研究员唐永炳团队在低成本、高效储能电池方面的研究取得突破性进展。相关成果近日在线发表于《先进能源材料》，并申请1项国际发明专利。
唐永炳及其团队成员仝雪峰、张帆等人通过一种简单、可控的方法，构筑了一种新型碳包覆多孔铝的复合负极材料。测试证明，这种新型多孔铝箔/碳复合负极能显著提高铝—石墨双离子电池的综合性能，特别是循环稳定性获得了大幅度提升。
循环性能测试发现：电池在2C高倍率下（充电/放电时间约为30分钟）充放电循环1000次后容量保持率高达90%，远高于目前国家标准对移动电话蓄电池循环寿命的指标要求。研究发现电池还具有优异的倍率特性，在3分钟内充满电时，其质量能量密度高达200Wh/kg，是传统锂离子电池的两倍左右。
该研究成果将有利于推动新型铝—石墨双离子电池技术在新能源汽车、便携式电子产品等领域的应用。
（丁宁宁）
麻省理工成功研发
无碳新材料超级电容
本报讯 据外媒报道，麻省理工近日利用新型材料研制出首个不含碳的超级电容器，可以产生更大电能，用于电动汽车以及电网储能等领域。
多年以前，科学家们就开始探讨在电动汽车上使用超级电容器的可能。近日，麻省理工将这一构想付诸现实，其研发的这种超级电容器因为不需要碳，相比现在的电容器，能够产生更大电能。
超级电容因充放电速度快、功率密度高等因素成为能源储存系统的研究热门。但目前的超级电容都是利用碳基材料制成，包括碳纳米管、石墨烯和活性炭，这些含碳超级电容在生产过程中需要800℃以上的高温以及刺激性强的化学物质。“而现在我们发现了一类不含碳的全新超级电容材料。”麻省理工助理化学教授米尔恰·丁卡说。
这款超级电容器由一种被称为“金属—有机物框架(MOF)”的材料制成。这款材料的优点之一是，相比其他材料有更大的表面积。麻省理工表示，“它拥有更大充/放电循环负荷，测试表明，经过10000次循环充放电之后，储能损失不到10%，可媲美现有的碳基材料。”另外，现有超级电容的制作都需要高温及添加刺激性化学物，而这款新型电容器的生产条件不再如此严苛。
除了比碳基材料稍贵外，MOF优势明显，表面积大，生产中的温度和化学条件不再严苛。未来除用于超级电容外，还能用于储存天然气、生产可调节亮度的窗户以及医用或安全性检测的化学探测器。
当然，凡事都有两面性，MOF最大的问题是其导电性不佳。而麻省理工的研究团队正联合其他机构院校共同解决这一问题，并表示能将其调整至最佳状态。
(何梓健)
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高效储能电池技术取得突破性进展
本报讯 中科院深圳先进技术研究院研究员唐永炳团队在低成本、高效储能电池方面的研究取得突破性进展。相关成果近日在线发表于《先进能源材料》，并申请1项国际发明专利。
唐永炳及其团队成员仝雪峰、张帆等人通过一种简单、可控的方法，构筑了一种新型碳包覆多孔铝的复合负极材料。测试证明，这种新型多孔铝箔/碳复合负极能显著提高铝—石墨双离子电池的综合性能，特别是循环稳定性获得了大幅度提升。
循环性能测试发现：电池在2C高倍率下（充电/放电时间约为30分钟）充放电循环1000次后容量保持率高达90%，远高于目前国家标准对移动电话蓄电池循环寿命的指标要求。研究发现电池还具有优异的倍率特性，在3分钟内充满电时，其质量能量密度高达200Wh/kg，是传统锂离子电池的两倍左右。
该研究成果将有利于推动新型铝—石墨双离子电池技术在新能源汽车、便携式电子产品等领域的应用。
（丁宁宁）
麻省理工成功研发
无碳新材料超级电容
本报讯 据外媒报道，麻省理工近日利用新型材料研制出首个不含碳的超级电容器，可以产生更大电能，用于电动汽车以及电网储能等领域。
多年以前，科学家们就开始探讨在电动汽车上使用超级电容器的可能。近日，麻省理工将这一构想付诸现实，其研发的这种超级电容器因为不需要碳，相比现在的电容器，能够产生更大电能。
超级电容因充放电速度快、功率密度高等因素成为能源储存系统的研究热门。但目前的超级电容都是利用碳基材料制成，包括碳纳米管、石墨烯和活性炭，这些含碳超级电容在生产过程中需要800℃以上的高温以及刺激性强的化学物质。“而现在我们发现了一类不含碳的全新超级电容材料。”麻省理工助理化学教授米尔恰·丁卡说。
这款超级电容器由一种被称为“金属—有机物框架(MOF)”的材料制成。这款材料的优点之一是，相比其他材料有更大的表面积。麻省理工表示，“它拥有更大充/放电循环负荷，测试表明，经过10000次循环充放电之后，储能损失不到10%，可媲美现有的碳基材料。”另外，现有超级电容的制作都需要高温及添加刺激性化学物，而这款新型电容器的生产条件不再如此严苛。
除了比碳基材料稍贵外，MOF优势明显，表面积大，生产中的温度和化学条件不再严苛。未来除用于超级电容外，还能用于储存天然气、生产可调节亮度的窗户以及医用或安全性检测的化学探测器。
当然，凡事都有两面性，MOF最大的问题是其导电性不佳。而麻省理工的研究团队正联合其他机构院校共同解决这一问题，并表示能将其调整至最佳状态。
(何梓健)
