先进储能材料

储能材料在高效、清洁、多功能能源利用中发挥了关键作用,它是开发可再生能源的关键。本文讨论了氢存储先进材料、锂离子电池和超高电容器电极材料的开发策略,以及未来先进储能材料的发展趋势和前景。
便携式电子产品及电动汽车的全球普及刺激了电池和超高电容器等能量存储设备向更高功率密度和能量密度方向的发展。这种发展在很大程度上取决于用于这些设备的新材料的进展。此外,储能材料在高效、清洁、多功能能源的利用中也发挥了关键作用,它是开发可再生能源的关键。已经研发出的能量存储系统有很多,它们包括热学、力学、电磁、氢气和电气化学储能。其中机载应用的高性能氢气储能材料以及锂离子电池和超高电容器的电气化学储能材料尤其引起了人们的高度关注。开发先进储能材料的战略包括纳米结构型、纳米/微量组合、杂化作用、孔隙结构控制、配置设计、表面改性和组合优化。我们正不断在能量存储材料方面取得令人振奋的进展。在新能源存储材料方面的基础理论认识和科学突破可以使我们的地球获得更加强大的可持续性,使我们的生活更加舒适。

Advanced Energy Storage Materials储能材料在高效、清洁、多功能能源利用中发挥了关键作用,它是开发可再生能源的关键。本文讨论了氢存储先进材料、锂离子电池和超高电容器电极材料的开发策略,以及未来先进储能材料的发展趋势和前景。

便携式电子产品及电动汽车的全球普及刺激了电池和超高电容器等能量存储设备向更高功率密度和能量密度方向的发展。这种发展在很大程度上取决于用于这些设备的新材料的进展。此外,储能材料在高效、清洁、多功能能源的利用中也发挥了关键作用,它是开发可再生能源的关键。已经研发出的能量存储系统有很多,它们包括热学、力学、电磁、氢气和电气化学储能。其中机载应用的高性能氢气储能材料以及锂离子电池和超高电容器的电气化学储能材料尤其引起了人们的高度关注。开发先进储能材料的战略包括纳米结构型、纳米/微量组合、杂化作用、孔隙结构控制、配置设计、表面改性和组合优化。我们正不断在能量存储材料方面取得令人振奋的进展。在新能源存储材料方面的基础理论认识和科学突破可以使我们的地球获得更加强大的可持续性,使我们的生活更加舒适。

该图介绍了四种用于锂离子电池的微量/纳米级混合电极材料。a)装入微量中空结构里的纳米材料。b)带有纳米结构涂层的微量活性材料。c)微矩阵中均匀分散和固定分布的纳米活性物质。d)形成了导电网络的微量活性材料和一维纳米结构的混合物。

H.-M. Cheng et al., Adv. Mater., DOI: 10.1002/adma.200903328