基于机器学习的电化学能源电池宏微观设计

能源储存系统是电动汽车、电子设备等高新技术的重要基础。近年来基于机器学习的电池设计能够快速连结材料微观结构-材料微观性能-电池宏观性能的复杂关系，成为了热点研究。本文从能源电池的微观材料设计和宏观状态预测两方面系统性地综述了电池设计中机器学习的应用现状和前景，概括综述了机器学习电池设计的研究数据来源、算法的优缺点及其在电池领域的应用场景以及近年来的相关创新性工作及其展望，以期为机器学习在能源储存系统的宏微观设计提供了参考。     

锂离子电池铁氧化物负极材料的研究进展

铁氧化物负极材料具有较高的储锂容量和较低的电压平台,是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一,而且铁氧化物负极材料具有合成方法简单、对环境友好等特点,受到研究者的关注。本文介绍了铁氧化物负极材料在锂离子电池中的应用以及最新进展情况,总结了铁氧化物材料的不同制备方法,重点分析了不同铁氧化物负极材料在电化学性能方面表现出的差异,展望了铁氧化物负极材料电化学性能的研究趋势。     

锂离子电池正极材料的研究进展

锂离子电池因其能量密度大、比容量高、使用寿命长等优点,已成为广泛应用的储电设备。随着新能源汽车市场的强劲发展,要求作为动力电池的锂离子电池性能进一步提升,而正极材料是锂离子电池最为重要的组成部分,开发研究性能更好、比容量更高的正极材料是进一步提高锂离子电池能量密度的关键,目前,研究的锂离子电池正极材料主要有锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物及锂铁化合物等。本文对主要的锂离子正极材料研究应用现状进行了探讨分析,对其发展趋势进行了预测,可为锂离子电池的深入研究提供一定的参考借鉴。     

固体氧化物燃料电池系统及其应用

对固体氧化物燃料电池系统和单体电池及其工作原理、材料组成等作了简要介绍,并介绍了固体氧化物燃料电池在电厂混合发电方面与燃气轮机组成的联合系统技术以及以天然气为燃料家庭热电联产方面的应用。并指出固体氧化物燃料电池由于其高效、环保清洁将是未来能源利用的主要方式。     

锂离子电池三元正极材料(NCM)的材料改性研究

随着当今社会清洁能源以及电子设备领域的发展,人们对电池的性能提出了更高的要求。本文以锂离子三元正极材料为研究对象,从合成方法改进、碳材料包覆、离子掺杂等方面综述了提升电极材料性能的方法。     

金属氧化物在薄膜太阳电池中的应用研究进展

太阳能电池是解决能源衰竭和环境污染问题的有效途径之一。在太阳能电池薄膜化发展过程中,金属氧化物因为工艺简单、清洁环保及优良的能带结构成为极具潜力的光伏材料,广泛用于制作各种结构薄膜电池。本文从结构、制备工艺及光电转换效率等方面综述了Ti O2、Zn O及铜氧化物材料在薄膜太阳能电池的应用研究现状,讨论了各种材料光伏性能的影响因素,并分析了各自的发展趋势及应用前景。     

固体氧化物燃料电池的研究与进展

在传统能源日益枯竭和工业废气继续恶化环境的今天,开发清洁、高效的新能源迫在眉睫。固体氧化物燃料电池(SOFC)作为21世纪最有前景的能源装置之一,其开发和研究对人类社会的发展发挥着重要作用。本文简要介绍了SOFC的工作原理、工作方法以及国内外的研究现状。概述了材料的运行环境和制造成本对各组件材料和工艺的要求,总结了固体氧化物电池的未来发展方向。     

数据驱动范式下微波介质陶瓷材料及器件研究进展

机器学习等数据驱动方法能够快速发掘数据之间潜在的统计相关性,实现目标量的高效精准预测,并辅助分析数据背后的物理图像,已被广泛应用于材料性能预测和器件设计的研究之中。近年来,机器学习模型研究在微波介质陶瓷材料及器件开发中也取得了系列进展。本文介绍了机器学习方法的基本原理和过程,重点总结了微波介质陶瓷的介电常数、品质因数等关键性能的机器学习预测模型研究的最新进展,探讨了材料成分、结构、工艺等参数与微波介电性能之间的关系,并概述了机器学习方法在微波天线和滤波器的尺寸优化、失效分析等方面的应用。最后,指出了数据驱动研究在微波介质陶瓷材料及器件领域的若干发展方向。     

中国科学家研发出低成本新能源电池材料

<正>中国地质大学(武汉)材料与化学学院吴艳副教授与湖北大学朱斌教授等合作,成功研发出成本低廉的新能源电池材料——褐铁矿,为天然矿物在先进能源应用上提供了一种新途径。据介绍,作为一种新型的固体电池材料,褐铁矿在成本、性能上更具优势。目前市场价为每吨80美元,而传统固体氧化物燃料二氧化锆市场价约为100美元/kg。同时,褐铁矿作为一种新型电解质材料,所组装的固体氧化物燃料电池具有较高的功率输出。固体氧化物燃料电池是一种高效和环境友好型的能源转换技术,其商业     

中低温固体氧化物燃料电池中双钙钛矿型电极材料的应用

中低温固体氧化物燃料电池作为一种新型的能源转换装置,在绿色能源中得到了广泛的应用,通过对中低温固体氧化物燃烧电池的工作原理以及具体优势进行分析,探究了中低温固体氧化物燃烧电池中双钙钛矿型电极材料的具体类型,并指出了中低温固体氧化物燃烧电池的应用条件。     

化学工业出版社好书推荐

固体氧化物燃料电池新型材料马文会、于洁、陈秀华著本书主要结合国内外固体氧化物燃料电池材料的研究进展,探讨钙钛矿型复合氧化物电解质材料、阴极材料和阳极材料及其组成单电池的制备工艺和性能,以期对固体氧化物燃料电池技术的研究有所推动。可供从事固体氧化物燃料电池和新材料研究与开发的科研人员、企事业单位的技术人员和管理人员阅读,也可供能源、化学、材料等相关专业教师和学生参考。     

分享|美、日、德加氢站布局经验及对中国启示

<正>原文来源:汽车工程学报,发布日期:2019年6月22日(本文转载自中国储能网、搜狐网、中国钢研战略所微信公众平台:"新材料智库")随着新一轮能源技术革命的兴起,构建清洁低碳、安全高效的能源体系已经成为迫切的现实需求,氢能作为最具发展潜力的清洁能源,可为燃料电池汽车提供核心动力,是能源结构中至关     

欢迎订阅《固体氧化物燃料电池新型材料》

<正>《固体氧化物燃料电池新型材料》一书由马文会、于洁、陈秀华编著。该书结合国内外固体氧化物燃料电池材料的研究进展,探讨钙钛矿型复合氧化物电解质材料、阴极材料和阳极材料及其组成单电池的制备工艺和性能,以期对固体氧化物燃料电池技术的研究有所推动。可供从事固体氧化物燃料电池和新材料研究与开发的科研人员、企事业单位的技术人员和管理人员阅读,也可供能源、化学、材料等相关专业教师和学生参考。     

类石墨烯材料在能量储存转换领域的应用

随着高效电池、超级电容器、储氢材料成为清洁高效能源计划中的研究重点,类石墨烯材料由于具有与石墨烯类似的结构及其革新性能,逐渐成为能源计划中的研究前沿.简要介绍了类石墨烯材料的基本结构及其“自上而下”和“自下而上”的制备方法.综述了类石墨烯材料作为电极材料在二次电池和超级电容器中的应用,以及作为储氢载体在储氢装置中的应用.探讨了类石墨烯材料在能量储存转换领域的应用,分析比较了其优缺点,展望了其前景.     

五氧化二钒电极材料的研究新进展

五氧化二钒作为传统锂离子电池电极材料已被广泛研究。近年来对五氧化二钒电极材料性能的改进一直是锂离子电池研究领域的热点与前沿之一。综述了五氧化二钒材料作为锂离子电池电极材料的研究最新进展,从结构与充放电机理、合成方法及复合改性等方面进行了讨论,总结了五氧化二钒电极材料的各种制备、掺杂和复合方式及其对电化学性能的影响,并指出了其作为锂离子电池电极材料的发展趋势。     

化学链催化甲烷氧化反应研究进展

甲烷作为天然气的主要组成成分,其有效利用具有重要的现实意义。本文首先介绍了甲烷转化工艺,系统地比较了传统甲烷氧化与化学链催化甲烷氧化工艺,提出化学链重整技术作为一种应用于甲烷氧化反应的新技术,提供了一个多功能平台,以清洁及有效的方式转换燃料。然后,介绍了应用于此技术的催化剂研究现状,重点关注具有高储氧性能、催化性能以及低合成成本特点的钙钛矿复合氧化物,特别综述了利用机器学习方法高通量筛选钙钛矿氧化物催化剂的理论计算工作。最后,系统讨论了钙钛矿氧化物对化学链催化甲烷氧化反应性能的影响规律,依据实验和密度泛函理论计算研究结果,对催化剂颗粒尺寸、金属离子价态、氧空穴形成能以及氧浓度同催化性能之间的关系进行了分析,提出钙钛矿氧化物催化甲烷氧化反应的关键影响因素,为钙钛矿氧化物催化剂的筛选提供理论支撑。     

中科院宁波材料所在直接电解海水制氢研究方面取得进展

正随着间歇性可再生能源发电量的不断增长,未来高效、清洁和稳定的电网需要可靠的储能技术对不稳定的可再生电网进行调节。电解水制氢可为能源系统的清洁和可持续发展提供一种很好的选择,基于海水的电解技术也能避免占用稀缺的淡水资源。中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属新能源所氢能实验室(筹)燃料电池技术团队基于前期开发多年的扁管型固体氧化物燃料电池,创新性地尝试了在高温下进行海水电解制氢的研究。     

锰氧化物的合成及在锂离子电池中的应用进展

能源是限制人类发展的重要因素,近年来随着新能源的发展,人们对于储能设备的要求也越来越高,其中,锂离子电池被认为是最具有发展前途的储能设备之一。目前,商用锂离子电池的负极材料以石墨为主,石墨虽然具有良好的导电性,但理论容量较低,已逐渐无法满足高能设备的大容量需求。过渡金属锰氧化物由于储量丰富、氧化形态多样、结构多元、理论比容量高、环境友好等特点,被认为是锂离子电池理想的替代负极材料之一。本文详细介绍了近年来4种锰氧化物（MnO、Mn₂O₃、Mn₃O₄和MnO₂）分别在纳米化和复合结构构筑两方面的材料设计及合成,总结比较了4种锰氧化物用作锂离子电池负极材料的性能,展望了锰氧化物在锂离子电池负极材料领域的发展前景和方向。     

氢能源的利用现状分析

氢能是公认的清洁能源,它具有储运方便、利用途径多样、高利用率及来源广泛等特点,可为解决能源危机、全球变暖和环境污染提供帮助。当前,一些发达国家已将氢能列为国家能源体系中的重要组成部分,我国在氢能的研究及产业化方面也投入巨大。本文综合考虑氢能在能源和化工领域的应用,较为全面地总结了氢能作为清洁能源在燃料电池汽车、分布式发电、燃料电池叉车和应急电源,作为能源载体在可再生能源消纳以及作为重要化工原料在油品质量升级和煤制清洁能源各方面的国内外利用现状,分析明确了氢清洁能源的利用是目前推动氢能发展的主要动力,氢能源载体的利用有助于可再生能源和氢能的协同发展,而氢化工原料的利用则是目前最有希望实现氢能规模化利用的有效途径,同时指出氢的制取、储运和燃料电池技术依然是制约氢能发展的关键因素。     

锂离子电池的发展应用分析

化石能源不断被减少,并且化石能源的开发使用给环境造成了越来越重的影响,清洁能源的开发及运用迫在眉睫。锂离子电池作为一种可以循环利用的二次电池,拥有绿色,高能量密度,可循环充电等优点,不断受到研究人员的关注。本文对锂离子电池的发展,组成结构,分类,工作原理等进行了一定的研究,为更好地理解锂离子电池提供了参考。