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中国科学院大连化物所实现一氧化碳高效电解制多碳燃料和化学品（图）
一氧化碳 电解制 多碳燃料
2024/6/7
2024年6月6日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心研究员高敦峰和汪国雄、中国科学院院士包信和等，在一氧化碳（CO）电催化转化方面取得进展。该成果实现了高活性、高选择性和高稳定性CO电解制多碳（C2+）燃料和化学品。
中国科学院科学家提出钠离子电池极端低温电解液设计策略
钠离子电池 低温电解液
2024/6/5
发展极端低温电池对于寒冷气候下人类活动以及极寒条件下太空探索和深海研究具有重要意义。然而，低温下的电解液尤其是水系电解液存在易冻结的问题，阻碍了电池在低温下应用。H2O-solute相图存在三类典型的温度参数——冰点（Tf）、共晶温度（Te）、玻璃化转变温度（Tg）。传统的低温防冻电解液设计策略一般聚焦于调控电解液的Tf，但Tf无法准确反映出电解液的防冻低温极限，仅通过调控Tf来设计防冻电解液，限...
2024年5月23日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员和朱凯月研究员团队在水系锌离子电池电解质研发方向取得新进展，制备了两面具有不同亲水性、截面具有梯度孔道结构的Janus水凝胶膜，并将其用作水系锌离子电池电解质，不但降低负极水活度抑制析氢反应，而且确保正极侧充足的质子嵌入进而提高电池容量，实现了锌离子电池的长期稳定循环。
中国科学院物理研究所钠离子电池极端低温电解液设计策略（图）
钠离子电池 电解液
2024/6/4
发展极端低温电池对于寒冷气候下人类的活动以及极寒条件下的太空探索和深海研究具有重要的意义。然而，低温下的电解液尤其是水系电解液存在着易冻结的问题，阻碍了电池在低温下应用。在H2O-solute相图中存在三类典型的温度参数：冰点(Tf)、共晶温度(Te)、玻璃化转变温度(Tg)。传统的低温防冻电解液设计策略一般聚焦于调控电解液的Tf，然而Tf无法准确反映出电解液的防冻低温极限，仅通过调控Tf来设计防...
中国科学院青岛能源所硫化物全固态电池的干法制备取得新突破（图）
硫化物 电池 电解质
2024/6/3
基于硫化物固态电解质的全固态二次电池被认为是最具潜力的下一代新能源体系之一，其中聚合物/硫化物复合薄层化电解质的制备是该类电池大幅提升能量密度和大规模生产的最关键技术之一。特别是干法制造技术，因其环保、经济效益高、利于制备厚电极并规避有机溶剂等优势，受到广泛青睐。现今主要基于聚四氟乙烯（PTFE）粘结剂成纤化的主流无溶剂工艺存在粘结性不佳、机械性能差、界面电化学不稳定等劣势。
中科院上海分院宁波材料所在直接海水电解提镁制氢研究方面取得新进展（图）
电解水制氢 镁钙离子
2024/5/23
发展可再生能源电解水制氢技术是实现“碳达峰碳中和”目标的重要途径之一。全球范围海洋可再生能源发展迅猛，至2025年，海上风电装机总量可达到约100 GW。海水电解以低成本（2-3美元/kg H2）的可再生氢制取，有望解决深远海可再生能源消纳需求，原位直接海水电解无需对海水进行处理，有望成为最为行之有效的海水电解技术路线之一。但相对于以副产物形式制备的灰氢与蓝氢，电解海水制绿氢的成本仍居高不下，如果...
中国科学院物理研究所调控铝腐蚀钝化延寿水系电池（图）
水系电池 电解
2024/6/4
水系电池相较于商用锂离子电池具有本质安全性并且对环境更为友好，在未来大规模储能领域有重要的应用前景。但水系电池受制于正极侧的集流体腐蚀以及负极侧的析氢副反应带来的不可逆锂损失等问题循环性能较差。对于正极侧的集流体而言，铝具有电导率高、成本低、密度低等一系列不可替代的优点，但水系锂离子电池强腐蚀性的电解液阻碍了铝集流体的应用，尤其是现有用于形成固态电解质中间相（SEI）的LiTFSI盐体系对铝的腐蚀...
中国科学院大连化学物理研究所研制出高集成度的微型超级电容器储能模块（图）
集成 电容器储能 电解
2024/4/27
2024年4月15日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队，与本草物质科学研究室（2800组群）陆瑶研究员、德国德累斯顿工业大学和马普所微观结构物理研究所冯新亮教授合作，在高集成度微型超级电容器模块方面取得新进展，发展了图案化粘附性基底诱导电解质定向沉积的新策略，实现了在大面积、高集成度、超小型化微电极阵列上的电解质高效、快速、...
中国科学院青岛能源所发展了二价阴离子插层协同蚀刻——水解策略增强电解海水析氧稳定性（图）
离子 水解 电解 海水析氧
2024/4/27
海水在地球上储量丰富，被认为是一种理想的可持续能源转换方式，可以替代淡水生产氢气，因此高稳定性和高活性的电催化剂对于直接海水分解制氢非常重要。然而，海水成分复杂，含有多种阴阳离子（例如Cl−、SO42−、Br−、HCO3−、Na+、K+、Ca2+和Mg2+等），使催化剂的性能面临严峻挑战。在电解海水过程中主要存在以下问题：一是在阴极上析氢反应的不断进...
钠金属电池(SMBs)具有低成本、高理论比容量(1166 mAh g-1)和低氧化还原电位(相对于SHE - 2.71V)的特点，使其极具潜力应用于下一代二次电池。然而，SMBs面临着一系列挑战，包括由于Na沉积行为不均匀而导致的枝晶生长，高活性Na金属阳极与电解质之间的界面副反应引起的电解质分解并产生易燃气体，从而引发泄漏和燃烧，造成重大的安全隐患。
中国科学院大连化学物理研究所开发出适配商业钴酸锂的4.6 V快充、宽温运行电解液（图）
钴酸锂 电解液 催化
2024/3/18
2024年3月15日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队与德国德累斯顿工业大学冯新亮教授、中国科学技术大学余彦教授合作，基于多组分添加剂的协同效应，开发了一种具有普适性的新型“鸡尾酒电解液”，通过在正极和负极上协同形成稳定和快离子传输的电极/电解液界面，提升了商业钴酸锂（4.45V级别）的4.6V高电压和5C超快充性能，并能在...
近日，西北农林科技大学食品科学与工程学院王建龙教授团队联合北京大学郭少军教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》发表题为“Energy-Efficient Electrosynthesis of High Value-Added Active Chlorine Coupled with H2 Generation from Direct Seaw...
南京大学现代工学院李朝升课题组实现高效稳定的可再生能源电解海水制氢（图）
可再生能源 电解 海水制氢
2024/4/7
利用可再生能源电解海水有望成为一种低成本生产绿氢的技术。但是，海水中高浓度的Cl?为电解海水制氢带来了挑战。其中一个挑战是析氧反应（OER）与Cl?氧化反应的竞争。另一个更为严峻的挑战是Cl?通过表面吸附引起的电催化剂腐蚀或失活。因此有必要开发具有抗Cl?腐蚀、对OER具有高选择性的电催化剂。
上海硅酸盐所研制出基于绿色电解液的大尺寸软包型氟离子电池（图）
电解液 氟离子电池
2024/3/2
实现多电子转移反应是设计高能量密度储能电池的重要途径，相比多价阳离子电池面临的离子迁移动力学迟缓和难以脱溶剂化，基于单价氟离子穿梭的转换型氟离子电池具有更好的反应动力学。同时，其依托正极多价金属氟化物的多电子反应及其高的反应电位，理论上可实现超高的体积能量密度。而开发合适的电解质是目前氟离子电池研究的重要任务之一。固态氟离子电解质如氟铈锎矿（tysonite）和萤石（fluorite）氟化物需要高...
中国科学院苏州纳米所利用多功能杂化纳米阵列提升有序化膜电极性能（图）
纳米 膜电极性能 电解水
2024/2/22
相比于传统的甲烷热重整制氢，质子交换膜电解水（PEMWE）制氢更加绿色环保；相对于碱性电解水制氢，PEMWE制氢具有更高的转换效率和更长的寿命。因此，PEMWE被认为是颇具前景的制氢方法。有序化结构能够降低催化剂载量、提升PEMWE的性能，备受关注。目前，有序化结构分为有序化电子导体和有序化质子导体。然而，单组分的有序化结构无法满足PEMWE复杂的实际运行情况。