天津大学等国内外研究机构筛选新型高性能电池?

中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证（0107190）（京ICP040090） 新华社天津11月5日电（记者张建新 李雅婷）如今，随着储能技术的快速发展，锂离子电池和钠离子电池因其优异的性能而广泛应用于高性能电子设备、电动汽车和大型储能系统中。然而，传统电池材料在电池能储存多少电量、充电速度有多快、反复充电后能使用多长时间等方面遇到了困难。为了应对这些挑战，中国科学家与许多先进科研机构和国外科学机构合作，通过理论计算筛选出新型高性能材料。据悉，国家能源局吉克蒙团队天津大学与国外科研、工业大学、深圳工业大学的愤怒科技保护创新平台，通过理论计算方法研究了二维拓扑二硫化物单层材料（Hftite4、Zrtite4和HfZRTE4）。此类材料在快速充电性能、循环稳定性、耐热性和稳定性方面显示出潜力。相关研究成果近日在线发表在国际学术期刊《Advanced Science》上，为高性能电池技术的发展提供了重要的科学理论支撑。通过计算模拟，研究团队发现这些材料作为负极活性材料，具有丰富的锂、钠离子储存位点和超快的离子传输能力，可以显着提高负极电池的快速充电性能；作为硫的载体含有材料，预计它们将显着延长正极的循环寿命并优化其快速充电性能。此外，新型二维材料用作电池负极时具有出色的电化学性能指标，离子在材料中移动时遇到的阻力更小。目前使用的锂硫电池和钠硫电池仍然存在“多硫化物到处乱跑”的通病，影响电池稳定性和充电效率。通过计算，研究团队发现新型二维材料表面具有特殊的化学性质和吸附能力，可以紧紧“抓住”多硫化物，防止其“乱跑”，从而提高电池重复使用的稳定性和充电效率。此外，该材料的耐热性和动态性能在室温至绝对温度范围内仍然表现良好。出227℃，为电池在高温工况下的应用，如在高温环境下运行的新型储能系统、便携式电子设备的高功率输出等提供了主要技术理论支撑。