我国首台,正式发布!将打破依赖进口局面

1月20日,首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120在广州市黄埔区正式发布。该透射电镜由生物岛实验室领衔研制,拥有自主知识产权,将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面,标志着我国已掌握透射电镜用的电子枪等核心技术,并具备量产透射电镜整机产品的能力。

透射电镜具有极高的行业垄断性与技术门槛,国外等知名品牌企业占据着全球透射电镜市场的主要份额。此前,我国透射电镜100%依赖进口,国产化尚属空白。

TH-F120产品外观图。受访单位供图

此次推出的首款透射电镜新品TH-F120, 拥有自主研制的高亮度场发射电子枪,相比于同级进口产品的热发射电子枪,亮度更高,发射稳定性和相干性更优,匹配自主研制的电磁透镜系统,针对120kV成像平台特别优化电子光学设计,可为用户带来更佳的图像衬度和分辨率。自主研制的高稳定性低纹波高压电源,实现了高压自动控制,保证电子枪稳定发射。同时,标配自主研制的高像素CMOS相机,在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节。

该透射电镜将为我国在材料科学、生命科学、半导体工业等前沿科学及工业领域的高质量发展提供有力支撑。

来源:科技日报(记者 叶青)

近期多项石墨烯相关国家标准、团体标准公布

近期国家标准信息公共服务平台公布了两项有关石墨烯检测方法的国家标准,为《GB/T 43341-2023纳米技术 石墨烯的缺陷浓度测量 拉曼光谱法》、《GB/T 43598-2023纳米技术 石墨烯粉体氧含量和碳氧比的测定 X射线光电子能谱法》,归口单位为“全国纳米技术标准化技术委员会”,两项标准将与今年6、7月正式实施,均为推荐性标准。两项标准的实施将为石墨烯的生产和应用提供技术指导。

来源:国家标准信息公共服务平台https://std.samr.gov.cn/

此外在石墨烯相关团体标准方面,中关村石墨烯产业联盟和深圳市电源技术学会两个团体也各自发布3个团体标准,相关的标准均为石墨烯材料检测方法标准。

来源:国家标准信息公共服务平台https://std.samr.gov.cn/

资讯汇总1.15

1、福建出台《关于支持宁德市开发三都澳建设新能源新材料产业核心区的意见》

日前,福建省人民政府出台了《关于支持宁德市开发三都澳建设新能源新材料产业核心区的意见》,明确宁德市建设新能源新材料产业核心区的指导思想和主要目标,提出重点任务和保障措施。《意见》明确,到2025年,宁德市创新发展能力明显增强,产业竞争力显著提升,地区生产总值力争达5000亿元,工业产值突破万亿元。其中,四大主导产业产值突破9000亿元,产值超百亿元企业达18家以上,基本建成全国知名的新能源新材料产业核心区。三都澳港口开放开发、基础设施建设显著提速,公共服务、民生福祉显著提升,经济社会发展迈上新台阶。到2030年,宁德市地区生产总值力争达8000亿元,工业产值达1.5万亿元,现代化产业体系基本建成,全国知名的新能源新材料产业核心区地位进一步巩固。(摘自福建省人民政府网)

2、全国首家!国家石墨烯创新中心兴国石墨烯科技馆正式投用

1月6日,由国家石墨烯创新中心与江西省兴国县人民政府合作共建的兴国石墨烯科技馆历时40天建成并正式投用。

兴国石墨烯科技馆位于兴国县平固街(小城故事)历史文化街区,总建设面积约1500平方米。集“科普-体验-展销”为一体,馆内分为烯望厅、烯材厅、国创厅等10个主题展厅,分别展示石墨烯相关科普知识以及石墨烯领域最新技术应用成果。此外,馆内还配置话烯室、博士工作室等“体闲-会议-交流”空间,从不同视角演绎“让石墨烯走进生活“ 的精彩内容。(摘自国家石墨烯创新中心)

3、中日协同创新与合作发展论坛在京举办

9日,中日协同创新与合作发展论坛暨2023理创大赛总决赛在北京举办,在全国五大赛区挖掘出的15个创新“金种子”齐聚中关村进行路演比拼,推动前沿技术转移转化落地。四川帆皓光电科技公司的基于玻璃态石墨烯传感器的柔性体征监测智能贴片三个项目获得卓越创新奖。(摘自中新网北京新闻)

 

4、研究人员将煤炭转化为下一代电子设备使用的高纯度材料

伊利诺伊大学香槟分校、国家能源技术实验室、橡树岭国家实验室和台湾半导体制造公司(TSMC)联合开展的一项研究表明,煤炭在下一代电子设备中可以发挥重要作用。研究人员开发的加工技术可以将煤转化为只有几个原子厚的高纯度材料。它们独特的原子结构和特性非常适合制造一些性能优于最先进技术的最小电子器件。”

用肯塔基州东南部开采的蓝色宝石烟煤加工而成的高质量二维碳制造的含有忆阻器的晶片,图中展示了两个样品。资料来源:伊利诺伊大学香槟分校 Grainger 工程学院

NETL开发的一种工艺首先将煤炭转化为被称为”碳点”的纳米级碳盘,I.U.研究小组证明这种碳盘可以连接起来形成原子级薄膜,应用于二维晶体管和忆阻器,这些技术对于构建更先进的电子器件至关重要。这些成果发表在《通信工程》杂志上。(摘自cnBeta)

5、浙大高超团队:超高模量超高导热石墨烯纤维

浙江大学高分子系高超教授团队最新工作,提出“复合流场湿法纺丝”方法,纺丝的同时,引入径向的旋转流场,使原本径向无序分布的氧化石墨烯基元有序化排列,形成了同心圆的液晶织构,经过干燥和高温石墨化后处理,大幅增大纤维中晶区的三维尺寸,同时实现了纤维的超高导热和超高模量性能,导热率达1660 W/mK,杨氏模量达901GPa。

图1. 复合流场调控石墨烯纤维轴向和径向有序组装结构示意图。

相关成果以“Bidirectionally promoting assembly order for ultrastiff and highly thermally conductive graphene fibres”为题发表在《Nature Communications》。(摘自纳米高分子高超课题组)

6、深圳石墨烯创新中心有限公司检测中心荣获CNAS资质

近日深圳石墨烯创新中心有限公司检测中心实验室荣获CNAS(中国合格评定国家认可委员会)的认可,符合ISO/IEC 17025标准的要求,标志着我公司实验室在管理水平和技术能力上达到国际(内)同行业先进水平。(广东省石墨烯创新中心)

7、InBrain Neuroelectronics公司提出基于新型石墨烯晶体管的脑机接口

InBrain Neuroelectronics公司正在领导 GphT-BCI 项目,该公司认为该项目将彻底改变脑机接口(BCI)的前景。InBrain计划在该项目中使用一种新型石墨烯晶体管。这种基于石墨烯的晶体管已在临床前环境中得到验证,具有多路复用能力和跨频率灵敏度。它需要的导线更少,最大限度地减少了侵入性,并可集成到超软柔性基板中。

基于石墨烯的高分辨率大脑皮质界面。
[图片由InBrain Neuroelectronics提供]

Gpht-BCI不仅解决了当前BCI的局限性,还为进入BCI市场提供了一个战略性商业模式。它分为两个阶段推出产品,首先是神经手术前和术中急性脑图谱。第二阶段的目标是向具有超高分辨率解码能力的慢性 BCI 发展。其目标是帕金森病、癫痫和中风等神经学领域。(摘自脑机接口社区)

8、国家纳米中心在亚纳米材料普适性制备方面取得进展

近日,中国科学院国家纳米科学中心张勇团队与合作者提出了三元协同球磨方法,将球磨极限推进至亚纳米尺度,实现了亚纳米材料的普适制备。

该研究以石墨为研究对象,确立了三元协同球磨方法的普适性;同样操作,单次循环制备产率为2.3 wt%,所得亚纳米石墨烯横向尺寸约为0.54nm,厚度约为0.37nm,从而证实了其亚纳米尺度(破缺单胞状态)。考虑到上述制备策略的机械/力学属性以及单层石墨烯具有已知最高断裂强度,亚纳米石墨烯的成功制备证明了这一策略的高度普适性。亚纳米材料普适制备的实现,展示了自上而下物理制造的极限能力以及破缺晶格的真正潜力,为研究非平衡亚纳米材料的性质和相互作用奠定了重要基础,有望促进亚纳米材料的规模制备和全面开发。

相关研究成果分别以Sub-1 nm MoS2 and WS2 with extremely enhanced performance和Tailoring graphite into subnanometer graphene为题发表在《今日纳米》(Nano Today)和《先进材料》(Advanced Materials)上。研究工作得到国家自然科学基金,中国科学院战略性先导科技专项和国家重点研发计划等的支持。(摘自国家纳米科学中心)

 

全球首批钠离子电池汽车下线!将与锂电池车展开差异化竞争,规模化应用尚待时日

钠离子电池的应用迎来新突破。

近日,中科海钠、江铃集团公司陆续宣布,搭载钠离子电池的新能源车型下线生产。2023年12月27日,中科海钠宣布与江淮钇为联合推出的钠电版花仙子电动车正式下线;2023年12月28日,孚能科技与江铃集团新能源汽车合作的,搭载钠离子电池的纯电A00级车型江铃易至EV3(青春版)正式下线。

据悉,这两款车型也成为了全球首批下线的钠离子电池汽车。《每日经济新闻》记者了解到,对比锂电池,钠离子电池有低温性能更好、价格更稳定、资源供应稳定等特点,目前宁德时代、蜂巢能源、中科海钠、孚能科技等多家企业均布局钠离子电池相关产业。

一位钠离子电池行业专业人士接受记者采访时表示,钠离子电池产品具备较大潜力。“续航耐低温、补能方式支持快充,且低温电容量表现不错。虽然当下对比锂电池产品,钠离子电池价格优势尚不明显,但此刻并不代表未来。未来钠离子电池也将会迎来规模化应用。”该名专业人士表示。

鑫椤锂电行业高级分析师张金惠向记者表示,现阶段,钠离子电池还是一个备份方案,当前供应链体系还没有建设好,成本下降曲线还没有开始,将来钠离子电池有机会比磷酸铁锂电池还便宜,应用空间在于取代部分铅酸电池市场、部分A级车的市场、还有储能市场。“有大约一半的锂电供应链企业切入钠电,过去10年锂电走过的降本路径,在钠电上估计5年就能走完。”张金惠预测。

多家企业布局钠离子电池

从两款搭载钠离子电池车型的续航设计上看,两者都聚焦在短途行驶上。

钠电版花仙子车型,配套的钠离子电芯为中科海钠ME12圆柱电芯,能量密度大于等于140Wh/kg。据工业和信息化部此前公告,钠电版花仙子车型为A00级车型,续航里程为252公里,售价暂未公布。江淮钇为预计将于2024年1月开始批量交付新车。

据悉,中科海钠近年来聚焦钠离子电池研发,与多家企业展开合作。例如,2023年4月份与楚能新能源股份有限公司签订战略合作框架协议,在钠离子电池新品研发、产品量产、市场推广、产业协同等方面展开合作。

图片来源:中科海钠官方微信公众号

江铃易至EV3(青春版)也为A00级车型,续航版本为251公里,孚能科技目前已投产的钠离子电池能量密度在140至160Wh/kg之间。孚能科技相关人士向记者表示,后续孚能科技不只针对乘用车市场推出钠离子电池产品,也在两轮车、储能等领域拓展客户,拓展钠离子电池的应用场景。

数据上看,对比大多数A00级别的锂电池车型,两款钠离子电池车型的续航尚存差距,但能量密度近乎相同。

据孚能科技相关人士介绍,除了层状氧化物路线,目前孚能科技也在预研普鲁士蓝、聚阴离子等其他技术路线。根据规划,孚能科技将于2024年推出第二代钠离子电池,能量密度将达到160~180Wh/kg;2026年,产品能量密度将进一步提升至180~200Wh/kg。

据记者不完全梳理,近年来宁德时代、比亚迪、鹏辉能源等多家企业均布局钠电池业务。例如,2023年11月,比亚迪旗下弗迪电池与淮海控股集团共同投资的钠电池项目签约,计划总投资100亿元,年产能30GWh,打造全球最大的微型车钠电系统配套。

除了四轮新能源汽车外,两轮电动车企业也进入了“钠电时代”。例如2023年3月份,天能股份发布新一代钠离子电池产品“天钠T1”系列模组,完成对多家一线二轮车企的送样。天能股份方面向记者表示,目前钠电池业务推进顺利,可关注后续动态。

“现阶段行业努力的方向是希望钠离子电池的能量密度能够接近磷酸铁锂电池,到同等电容量情况下,钠离子电池的价格优势就会体现出来。”前述专业人士表示,钠离子电池产品能不能规模应用,一定程度取决于碳酸锂价格,如果价格过低,钠离子电池的成本优势并不显著。

“钠离子电池的火热,跟碳酸锂价格的走高不无关系。”一位电池企业内部人士向记者表示,“市场最初开展钠离子电池研发,是因为碳酸锂价格居高不下,钠离子电池作为替代品在研发,但如果碳酸锂价格处在较低区间,钠离子电池的成本优势就不显著。”

据悉,2023年以来,电池级碳酸锂价格大幅震荡。4月份,碳酸锂价格首次跌破20万元/吨后,5月价格重回20万元/吨,6月中旬,碳酸锂价格达到年内31.5万元/吨的阶段性高点后,走势回落,在7月碳酸锂期货上市后价格加速下行。11月~12月,碳酸锂价格频频出现跌停、新低等情况,碳酸锂主力合约价格徘徊在10万元/吨。

前述电池企业内部人士向记者表示,如果碳酸锂价格在低位徘徊,钠离子电池的大范围应用可能不占优势。按照目前的粗略估算,钠离子电池乘用车成本与锂电池车型持平的话,碳酸锂价格要在15万元/吨左右。

钠离子电池规模化应用尚待时日

值得关注的是,记者通过多方采访了解到,虽然目前多家企业在钠离子电池研发上都有成果落地,但由于成本尚无优势等原因,并未推动大范围面市。

一家上市电池企业相关人士向记者表示:“实话实说,钠电池规模化应用的‘未来’很难去判断远或近,因为锂电的产业化已经经历了20多年的时间,近10年来更是越跑越快,至少从产业化层面上,钠电要达到锂电的规模还有待时日。”

不过,前述专业人士向记者表示,对比锂电池,钠离子电池的资源和价格是相对稳定的。钠离子电池的原材料,不会出现碳酸锂价格上涨至60万元/吨,下跌至10万元/吨的情况。在碳酸锂价格不稳定,产能受影响的时候,钠离子电池能起到供应上平衡的作用。

张金惠表示,钠离子电池目前更多的还是作为备份方案应用,成本当前是比磷酸铁锂贵,主要是因为供应链还没有建设好。不过,如果锂电核心成本碳酸锂价格涨幅过高,钠电应用就有市场空间了。

“要承认,当下钠离子电池成本相对磷酸铁锂电池并没有优势,但任何行业看的都不是此时此刻,而是长远的发展前景,未来也会是多种能源类型的百花齐放。”前述专业人士表示,钠离子电池成功上车就证实了技术路线的可行性,只是性价比还未迎来拐点。

华金证券此前发布研究报告显示,钠离子电池在原料成本、低温下的容量保持率、耐过放电性能优于磷酸铁锂电池,并且其各方面性能均超越铅酸电池,有望应用于电动两轮车(替代铅酸电池)、A00级别电动车及储能领域(替代磷酸铁锂电池)。据测算,全球钠离子电池的需求量有望从2023年3.6GWh增长至2025年65.8GWh,成长空间巨大。

“现阶段看起来,钠离子电池可能续航、价格优势都不显著,但不能因为产业‘跑得慢’就不做。”前述专业人士向记者说,此时此刻不行,但未来终端应用场景是乐观的,比如汽车、储能系统,都将会出现钠离子电池应用的身影。

图片来源:企业供图

储能应用方面,记者从兴储世纪也了解到,2023年12月,兴储世纪500kW/1MWh钠电光储充一体化示范项目一期工程50kW/105kWh在自贡成功投运,成为四川省首个成功投运的钠电储能示范项目。

根据EV Tank发布的《中国钠离子电池行业发展白皮书(2023年)》,钠离子电池产业链将在2023年和2024年完成客户的产品验证、良品率的提升、产业链各环节的培养,以及示范项目的推广,预计将在2025年真正体现钠离子电池的成本优势,实现真正经济学意义上的产业化发展。

前述上市电池企业相关人士向记者表示,理论上,锂电其实也没有完全成熟,因为距离最终的“理想”电池还有一定的距离。钠离子电池也是如此。该名内部人士向记者表示:“但不管是动力电池还是储能,整个市场规模很大的同时,细分市场也很多,我认为不存在某种通用产品可以通吃整个市场,钠电可以在某些细分市场实现应用,从而推动产业化的进程。考虑到锂资源分布和供需的不平衡,在某些极端情况下,钠电会有较好的保障。”

 

文章来源《每日经济新闻》

神行、乾坤、凤凰、金钟罩…… 2023年国内电池创新技术盘点

安全性、能量密度、快充性能、减重成为电池创新四大方向。
2023年,来自电芯材料、结构技术创新加快,从电池厂商到车企,电池产品的更新速度亦在加快。回顾2023年锂电产业发展,产能的结构性过剩带来行业周期性风险,下游对安全性、能量密度、循环寿命、快充等综合性能的永恒追求,倒逼着动力电池系统领域的创新求变。

据高工锂电不完全梳理,2023年以来,国内电芯厂商、车企已经发布至少十款新的电池技术。从创新层面,既包括PACK领域的技术创新,也包括结构领域的创新,同时还包括正负等电化学材料领域的创新。

从上述创新电池产品的发布时间来看,集中在今年4月和11月前后,即上海车展和广州车展前后。

从产品的创新特点来看,不同电池大厂产品各具“卖点”,起名也颇具“江湖”气息。如巨湾技研的凤凰电池,主要聚焦于快充领域,尤其是为4C以上的高比能电池提供极致的补能和热管理能力;如华为的巨鲸电池则采用高集成极简电路设计,线束减少80%,面向800V高压平台;另一部分如极氪的金砖电池,聚焦于体积利用率的极致提升,利用率达到83.7%。

不过总体来看,电池技术创新的最终目的始终是满足下游迭代的市场需求。具高工锂电不完全统计,在2023年已公布的近20款电池新品中,各大电芯厂商、车企的技术创新产品也聚焦在四大关键词。

第一个是安全性。安全性是汽车电动化绕不开的话题,也是电芯化学体系和物理结构变革的基础。从上述各大电芯厂商、车企带来的创新产品来看,安全性都放在了核心的关键位置。

如广汽埃安的弹匣电池、长安汽车的金钟罩电池在阻热材料和灭火系统上均有创新;宁德时代凝聚态电池则针对电芯内部的电化学材料进行分子结构的处理,有效抑制热失控带来的膨胀、爆炸风险。

第二个是能量密度。解决用户的续航里程关乎进一步提升新能源汽车渗透率。从今年新发布的电池技术来看,从宁德时代、中创新航、欣旺达等电芯企业,到长安、广汽等车企,再到华为这一类跨界企业,在三元和铁锂上进行能量密度突破是共同追求。

今年4月份宁德时代凝聚态电池可适配硅基负极材料和高镍三元材料,能量密度可突破500Wh/kg,已达到航空级别的能量密度。

第三个是快充性能。补能问题是电车续航里程的另一大补充。在快充性能上,华为的巨鲸电池采用800V电压平台,可支持15分钟充电续航400公里;欣旺达快充电池可支持10分钟充电至80%;宁德时代神行电池作为全球首个磷酸铁锂4C快充电池,支持充电10分钟续航400公里。

第四个是减重。基于电池物理结构设计创新,持续减轻电池包的体积重量,减少不必要的零部件和辅材,可促进电动汽车轻量化,并进一步提升电池的续航里程。对于减重设计除了提升体积利用率,值得关注的就是电芯厂商和车企采用CTP等技术实现电芯与车身的一体化。

其中,亿纬锂能π电池基于CTP集成技术,配合新型材料可使电池系统减重10%,实现“小空间、低重量、高续航”;长安汽车金钟罩电池采用CTV车身电池一体化技术,集成效率大于86%。

1、弹匣电池2.0-广汽埃安

12月12日,广汽埃安旗下因湃电池智能生态工厂正式竣工投产,同时发布弹匣电池2.0新突破——P58微晶超能电池,具有高安全、高性能、长寿命,电芯针刺不冒烟不起火

在电芯安全方面,P58微晶超能电芯基于高稳定的磷酸铁锂正极化学体系、纳米陶瓷/耐高温聚合物复合涂覆隔膜、高安全电解液等技术应用,可实现电芯针刺过程中不冒烟、不起火,温升小于1℃;在高强度挤压下不失效,耐压能力超过 1200kN,变形量耐受能力达到45%,分别超出国标要求的12倍和3倍。

2、蜂速短刀-蜂巢能源

12月12日,在蜂巢能源第四届电池日发布会上,蜂巢能源董事长兼CEO杨红新率先宣布,蜂巢能源将正式迈入“全域短刀,全面进化”的新阶段。本次发布会上,蜂巢能源全球首发蜂速超快充磷酸铁锂短刀电池,覆盖L400-L600短刀尺寸,充电范围3C-4C,电压范围覆盖400V-900V,适用于A0-C级车型。

按照规划,蜂巢能源L600蜂速快充铁锂短刀,将在400V平台下,推出满足A0/A级亲民车型入门级里程。采用133Ah容量设计,3C快充效率,满足600+公里续航,预计2024年Q3量产。L400蜂速快充铁锂短刀,准800V支持A级主流续航,纯800V支持B+级主流续航。采用105Ah容量设计,4C快充效率,满足600+公里续航,预计2024年Q4量产。

3、金砖电池-极氪

12月14日极氪能源日上,极氪汽车发布了金砖电池,该电池最高充电功率可达500kW,最大充电倍率4.5C,充电15分钟续航可增加超过500km。金砖电池将首搭在即将上市的极氪007上。

金砖电池采用了三项创新功能,并应用一体化液冷托盘、航空级超薄热阻隔材料,体积利用率可达83.7%。线束总长度减少157m,核心零部件数量减少35%,电池质量能量密度可以增加10%。

4、金钟罩电池-长安汽车

在11月17日开幕的广州国际车展上,长安汽车总裁王俊揭晓了长安汽车进军电池行业的“进阶路线图”,带来了全新电池品牌——金钟罩。据悉,中国汽研对长安“金钟罩”电池采用了更加严格的标准,将电池包浸泡时长延长到了60分钟,该电池在2倍于国标标准的测试中没有发生起火或爆炸,顺利通过测试。

5、超充电池-力神电池

11月15日,力神电池发布超充铁锂电池。此款电芯采用材料级配技术、低迂曲度技术及充电策略技术,电池容量104Ah,能量密度180Wh/kg,可实现4.2C峰值充电、10min补电80%SOC,解决用户充电焦虑,快充循环达3000次以上,满足8年80万公里的长寿命使用需求。

6、巨鲸电池-华为

11月9日,伴随着智界S7的发布,华为带来了全新的“巨鲸”800V高压电池平台。“巨鲸”电池包采用了超高集成度和极简电路,线束减少了80%,配合华为自研的电控管理系统,可以做到单电芯热失控不蔓延,而且该电池还具备自动预警、毫秒断电、主动冷却、无障碍排气等功能。

7、竹藤电池-创明新能源

9月20日,创明新能源“化学造物·师法自然”新品发布会于四川绵阳盛大召开,发布会上创明新能源“竹藤电池计划”全面启动,全球首发一体集成竹藤电池CTP1.0。

创明发布的46120竹藤储能电池,采用极简模块化设计,结构件高度集成,因无需绝缘用纤维板以及固定钣金,大幅降低材料成本,其模组材料成本相对传统方形降低15%;46120竹藤储能电池使了用CCS集成母排设计(Cell Contact System),信号采集传输稳定,加工自动化程度高。加之PET+FPC集成,竹藤电池整体具有尺寸薄、质量轻的特征。

8、神行电池-宁德时代

2023年8月16日,宁德时代正式披露神行电池。该电池可支持充电10分钟,续航800公里,实现-10℃低温条件下30分钟充电至80%。

据悉,宁德时代神行电池也是全球首款采用磷酸铁锂材料并可实现大规模量产的4C超充电池。该电池采用超电子网正极技术、石墨快离子环技术、超高导电解液配方、超薄SEI膜、高孔隙率隔离膜,在CTP3.0结构基础上提出一体化成组技术,最大化发挥整包空间利用率。

9、辰星电池-兰钧新能源

8月,兰钧新能源基于“辰星”技术下推出了BTL大圆柱电池,产品型号主打46系,包括4680、4695、46105、46120等不同尺寸。从应用场景来看,兰钧新能源大圆柱电池主要配套乘用车,具备高容量、快充两大优势,能量密度可达280Wh/kg,快充时间可控制在15分钟以内。

性能提升方面,兰钧新能源通过多维降阻技术、呼吸式电解液补液技术、稳定且具备成本优势的高镍正极材料导入,以提升大圆柱电池的循环寿命及能量密度。

安全方面,兰钧新能源通过电芯、系统两大层级综合保障了大圆柱电池的安全性能。电芯主材采用了AAS包覆方式,改善了电池的产气问题;系统层面,兰钧新能源从侧碰安全、底部球击安全、热电分离、抑制热蔓延等方面构筑了安全高墙。

10、凤凰电池-巨湾技研

2023年6月6日,巨湾技研发布了巨湾凤凰电池,该电池集成材料、电化学、结构和控制等领域最新的科技创新成果,使电动汽车具备在全天候(高低温)条件下均如常运行并在300~1000伏不同电压平台上均可实现最高8C极速充电的能力,0-80%充电时间仅为7.5分钟。

11、π电池-亿纬锂能

亿纬锂能的“π”电池系统具有9分钟快充能力和立体传热技术,有效解决快充发热问题。在CTP集成技术基础上应用新型材料,使系统减重10%,实现小空间、低重量、高续航。

电池搭载“π”型冷却技术,在电芯顶部及左右两侧构建了传热通道,实现三维立体传热,较传统的冷却技术提升2.7倍,解决快充发热问题。据了解,该电池可极速泄压,5秒内可排出75%热晗,泄压阀面积占比达42.5%,较方形电芯提升3倍。

12、全极耳电池-比克电池

在CIBF2023期间,比克电池推出比克全极耳2170电芯系列产品。此次展出的2170系列产品,采用全极耳结构的创新设计,在兼顾能量密度和容量的基础上,有效降低了电芯阻抗并提升了功率性能。

比克全极耳2170电芯具有223Wh/Kg的能量密度,可支持50A大电流持续放电及140A脉冲放电。该电芯在快充方面支持13.5A快充,在循环寿命方面更是支持50A大倍率放电500圈。同时,全极耳2170电芯在低温使用能力方面可支持-40℃条件下放电,保障了在极端环境下的正常使用。

13、乾坤电池-正力新能

5月9日,正力新能在江苏常熟总部举行发布会,推出多项新技术、新产品,其中就包括乾坤电池。乾坤电池应用了正力新能自主研发的极柱冷却、榫卯卡接、热电分离、高度集成等多项技术,具备高安全、高能量密度、超快充、可拆卸、全生命周期维护成本低等特点。

另外,乾坤电池底部采取极柱冷却技术,双面水冷,以解决快充时的升温问题,支持超快充。

14、凝聚态电池-宁德时代

4月19日,宁德时代发布凝聚态电池,该电池采用高动力仿生凝聚态电解质,通过构建微米级自适应网状结构调节链间相互作用力,增强微观结构稳定性的同时提升电池动力学性能和锂离子运输效率。能量密度上,宁德时代凝聚态电池突破500Wh/kg,已经达到准航空级别电池的能量密度标准。

15、问顶电池-瑞浦兰钧

在今年4月的上海车展上,瑞浦兰钧首发问顶电池系列产品。问顶电池创新之处在于缩短极耳长度,改变其与转接片的连接方式,采用一体化焊接技术,使得电芯体部结构实现了一体化的连接,把原有的顶空间由15毫米缩减到了8毫米,使空间利用率有效提升7%以上。电芯通用技术可使磷酸铁锂电池续航里程700公里,使中镍三元电池续航里程超1000公里,高镍三元动力电池则有望超1200公里。

16、顶流电池-中创新航

中创新航在2023中国电动汽车百人会论坛上,对外正式发布“顶流”46大圆柱电池。“顶流”圆柱电池是基于中创新航One-Stop(OS)极简设计的又一次创新,通过自研结构创新与化学体系创新研发而成。采用了行业首发顶流结构与原创“极质”电解液技术,结构内阻相较于全极耳结构下降50%。采用高镍三元+石墨体系,电芯能量密度300Wh/kg,可满足6C快充应用场景。

17、闪充电池-欣旺达

欣旺达在4月上海车展上发布了闪充电池。据悉,“闪充电池”共有方形、大圆柱两种解决方案。其中,方型电池解决方案可以做到闪充,10分钟可从20%充电至80%的SOC。方型闪充电池2.0可搭配系统倒置/热电分离等设计方案,充电5分钟续驶250+公里。圆柱电池解决方案急速快充,10-15分钟可充电至80%SOC,轻松实现1000+公里续航。电池系统具备高兼容性和高适配性,适配不同包络兼容CTB方案。

本文来源高工锂电(微信号:weixin-gg-lb):神行、乾坤、凤凰、金钟罩…… 2023年国内电池创新技术盘点

盘点:2024年石墨烯相关的展会论坛

2024南京国际锂电池展

2024-03-28 至 2024-03-30,南京国际博览中心

近年来,中国动力锂电池在全球市场份额稳步上升,我国锂电池设备产业链在前端、中端、后端以及整线方面都涌现了一批颇具实力且具有民族品牌的制造商,产品更是实现了进口替代。为促进锂电行业新产品、新技术、新材料、新工艺及新装备的推广应用与经贸交流,本届展会将重点展示新能源锂电池产业的发展趋势和最新成果,涵盖了电池材料、制造设备、成品及应用领域等多个方面,为业内人士提供了一个交流和学习的平台。本届展会涵盖了新能源锂电池产业链的各个环节,包括电池材料、电池制造设备、电池成品、充电设施等。此外,还将有各种新能源汽车、储能系统等应用领域的展示。

2024南京国际锂电池展   http://www.fairglobal.com.cn/exhibit/202308/30/8901.html

 

2024第十一届深圳国际石墨烯论坛

2024年4月 10 – 4月 13日,深圳市大学城会议中心

会议将围绕储能材料、石墨烯、新型二维材料以及碳纳米材料,邀请来自中国、美国、欧洲、韩国、新加坡、日本等多个国家和地区的知名学者和产业界人士,从学术和产业化视角探讨储能材料、石墨烯等二维材料及其它碳材料的研究进展和产业化现状,为国内外杰出科学家与企业家搭建一个交流与合作平台,以推动世界范围内石墨烯等纳米材料和储能材料的产业化进程。本次大会的主要议题包括:石墨烯等二维材料的制备与物性、石墨烯等二维材料的器件应用、石墨烯等二维材料的环境应用、石墨烯等二维材料的能源应用等。

同期举办2024第五届储能材料国际研讨会。

深圳国际石墨烯论坛  https://www.sz-graphene.ac.cn/index.html

 

2024中国安徽国际新材料展览会

2024年05月24-26日, 合肥滨湖国际会展中心

安徽省新材料产业实现新突破,新材料产业规模以上工业产值同比增长14.1%,在该省战略性新兴产业中占比27%,位列该省战略性新兴产业行业第一。近年来,安徽省围绕产业链供应链上下游需求,绘制新材料产业链“图谱”,链接优质企业,列出补短板清单,助力精准开展“双招双引”。将继续实施创新体系建设工程、企业招引培育工程、产业集群打造工程、数字技术赋能工程、绿色低碳发展工程、产业生态优化工程和开放合作提升工程等七大工程。到2025年,力争实现安徽省新材料产值规模突破1万亿元,并不断打造具有国际影响力、国内一流的新材料产业聚集地。

为响应市场“2024中国安徽国际新材料展览会”将于2024年05月24-26日在合肥滨湖国际会展中心举办,我们将充分发挥安徽承东启西、连南接北的区位优势,区域优势,结合我们多年会展经验和企业数据的累计,为各参展企业和广大国内外新材料行业的交流合作提供平台,推动安徽新材料产业实现高质量快速发展。

合肥.2024新材料展览会  http://www.fairglobal.com.cn/exhibit/202312/04/11210.html

 

 

2024深圳国际先进材料技术与应用展览会

2024年6月26—28日,深圳国际会展中心(新馆)

2024深圳国际先进材料技术与应用展览会立足于中国经济的核心区域、国际现代化大都市—深圳,这里是专业用户行业影响深远,有规模盛大的先进材料专业展会、由中国先进材料协会、中国电子学会电子材料学分会主办、亨劢会展(上海)有限公司承办。随着《中国制造2025》战略纲领的提出,对先进材料的需求越来越大,因此先进材料成为了世界关注的重心,我国大力发展先进材料作为打造制造强国的重要举措之一,先进材料作为新材料领域的重要分支,得到了国家政策的大力支持。本次展览会是一个为专业用户,研究人员,工程师,学者以及来自世界各地的相关专业人士,提供一个展示他们在先进材料研究成果的平台,同时,这次展示为与会代表提供了面对面交流新思想和应用经验、建立业务或研究关系、为未来合作寻找全球合作伙伴的机会。我们真诚地邀请所有的专业用户,研究人员,学者,工程师,采购管理层和其他有兴趣的人士参加。

同期举办2024第五届深圳国际新材料展览会暨高峰论坛

2024中国(深圳)国际先进材料技术与应用展览会  http://www.zncl-expo.com/

2024第五届深圳国际新材料展览会暨高峰论坛(官网网站)  http://dg.ihifchina.cn/

 

GAAPCHINA 2024中国国际石墨烯创新大会

2024年9月20-22日,中国·宁波

中国石墨烯产业技术创新战略联盟主办的活动。

 

2024中国国际纳米及石墨烯技术应用展览会

2024年9月24-28日,国家会展中心·上海虹桥

同期召开:2024第二十四届中国国际工业博览会—新材料产业展览会

2024中国国际纳米及石墨烯技术应用展览会与2024第二十四届中国国际工业博览会—新材料产业展同期举行,QUANTUM2024作为2024第二十四届中国国际工业博览会—新材料产业展重要主体活动之一,展会将以“国际化、权威化、专业化”的要求,邀请中国和全世界的纳米及石墨烯厂家展示新材料、新技术、新设备,从而帮助业界高层全面了解全球纳米及石墨烯材料应用的z新趋势,为国内外纳米及石墨烯材料全行业链的融合与发展搭建交流交易的广阔平台,推动国内纳米及石墨烯材料的技术升级,帮助促进行业的可持续发展及引导产业发展导向。同时为观众打造纳米及石墨烯材料产业的一站式采购平台!

2024中国国际纳米及石墨烯材料展览会  http://www.quantum-expo.com/

一周资讯汇总

1.首个石墨烯制成的功能半导体问世

日前,美国佐治亚理工学院研究人员创造了世界上第一个由石墨烯制成的功能半导体。研究团队使用特殊熔炉在碳化硅晶圆上生长石墨烯时取得了突破。他们生产了外延石墨烯,这是在碳化硅晶面上生长的单层。研究发现,当制造得当时,外延石墨烯会与碳化硅发生化学键合,并开始表现出半导体特性。测量表明,他们的石墨烯半导体的迁移率是硅的10倍。该项突破为开发全新电子产品打开了大门。研究发表在《自然》杂志上。(科技日报)

2.清华大学取得电化学制备氧化石墨烯的方法专利,产品不含任何金属杂质,石墨烯氧化程度可控

2024年1月3日消息,据国家知识产权局公告,清华大学取得一项名为“一种电化学制备氧化石墨烯的方法“,授权公告号CN113603084B,申请日期为2021年8月。

专利摘要显示,本发明公开了属于石墨烯的制备技术领域的一种电化学制备氧化石墨烯的方法。包括如下步骤:在0~10℃下将鳞片石墨与浓硫酸混合均匀后,逐渐滴加双氧水并进行搅拌,得到鳞片石墨、浓硫酸和双氧水的均匀混合物,将混合物静置得到膨胀石墨;将膨胀石墨装入到器壁开有通孔的容器中,铂丝插入组装为电化学阳极,导电材料作为电化学阴极,阴阳两极浸入到电解液中,通过施加电压进行剥落,得到氧化石墨烯分散液;将氧化石墨烯分散液进行分离和干燥后,得到氧化石墨烯粉末。所述方法避免了石墨片在电化学氧化、剥落过程中的快速脱落,产品不含任何金属杂质,石墨烯氧化程度可控,且设备价格低廉,操作过程简单、安全,易于氧化石墨烯的大规模生产。(金融界)

3.永安行在常州投资成立石墨烯科技公司

近日,常州格立芬石墨烯科技有限公司成立,注册资本1000万元,经营范围包含:石墨及碳素制品制造;石墨及碳素制品销售;石墨烯材料销售;电池制造;电池销售等。企查查股权穿透显示,该公司由永安行、Pinkamol Reangdet共同持股。(证券时报)

4.“江苏省石墨烯电子器件产业专利导航”入选国家首批专利导航优秀成果

(国家知识产权局)

日前,国家知识产权局公布2023年度专利导航优秀成果,在全国范围内遴选30个成效突出、有代表性的成果进行宣传推广。江苏报送的“江苏省石墨烯电子器件产业专利导航”成果入选。

江苏省石墨烯电子器件产业专利导航项目是2021年度江苏省重点产业专利导航项目,项目由江苏省新材料产业协会、江苏省发明协会联合常州二维碳素科技股份有限公司、昀朗石墨烯科技(南京)有限公司等单位共同承担,在各方努力下结出了硕果。

5.福建省石墨烯产业高峰论坛晋江举办

12月28日下午,福建省石墨烯产业高峰论坛在晋江金玛酒店举行。论坛吸引了河南煜和科技集团、烯煜国星新材料公司、蜻蜓烯域石墨烯科技有限公司总裁刘磊,中国商业股份制企业经济联合会产业金融管理工作委员会副主任周鹏以及江苏三六石墨烯研究院院长张大庆等上百位专家及企业界代表参会。

同一天,河南煜和集团科技有限公司分公司——福建省煜和真烯科技有限公司也进行了隆重的开业庆典和河南煜和石墨烯应用技术研究院福建省分院举行揭幕盛典活动。福建省煜和真烯科技有限公司与25家单位现场战略签约。(中国网)

 

天津大学马雷/Walt A. de Heer | Nature |半导体外延石墨烯

在石墨烯纳米电子学中,半导体石墨烯Semiconducting graphene发挥着重要的作用,因为石墨烯没有本征带隙。在过去的二十年里,通过量子限域或化学功能化,用以改变带隙的尝试,都未能产生可行的半导体石墨烯。

今日,天津大学Jian Zhao, Peixuan Ji, Yaqi Li, Rui Li,马雷Lei Ma & Walt A. de Heer等,在Nature上发文,证明了在单晶碳化硅衬底上,半导体外延石墨烯semiconducting epigraphene (SEG),具有0.6eV带隙和超过5,000cm2V−1s−1室温迁移率,这比硅迁移率大10倍,比其他二维半导体的迁移率大20倍。

众所周知,当硅从碳化硅晶体表面蒸发时,富碳表面结晶产生多层石墨烯。在SiC硅端接面上,形成的第一石墨层是部分共价键合到SiC表面的绝缘表层石墨烯层。该缓冲层的光谱测量显示了半导体特征,但是该层的迁移率因其无序而受到限制。

该项研究,演示了一种准平衡退火方法,在宏观原子级平台上产生半导体外延石墨烯SEG(即有序缓冲层)。半导体外延石墨烯SEG晶格与SiC衬底对准。并呈现较好的化学、力学和热学性能,并且可以使用传统的半导体制造技术,将其图案化并无缝连接到半金属表层石墨烯epigraphene上。这些基本特性使半导体外延石墨烯semiconducting epigraphene,SEG适用于纳米电子学。

Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide.
在碳化硅上,超高迁移率半导体外延石墨烯。

图1: 半导体外延石墨烯semiconducting epigraphene,SEG制备。

图2:半导体外延石墨烯SEG表征显示了高度覆盖的有序、无石墨烯、晶体学排列的SEG,具有明确定义的带隙。

图3: 氧涂层SEG霍尔棒的传输特性。

图4: 预测的SEG场效应特性。

文献链接
Zhao, J., Ji, P., Li, Y. et al. Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide. Nature 625, 60–65 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06811-0

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06811-0

本文译自Nature。

文章来源:今日新材料

盘点:2023年Nature/Science上的石墨烯研究成果

1.Nature:增强双层石墨烯的超导性

2023年1月11日,Nature 报道了研究人员在双层石墨烯BLG上制备单层二硒化钨WSe2,通过近邻效应在双层石墨烯中引入自旋轨道耦合,BLG-WSe2 异质结构能够显著地促进超导性能,不仅超导转变温度 Tc 可以提升一个数量级,超导电性也不再依赖于面内磁场,并且超导电性在相图中占据了很大的相空间。同时,研究人员还发现 BLG-WSe2 的相图以及超导关于电位移场,有着很强的非对称性。这表明从二硒化钨近邻得到的 Ising 自旋轨道耦合,在超导库珀配对中起着至关重要的作用。该项研究成果,为设计坚固、高度可调和超洁净的石墨烯基超导体奠定了基础。

文章标题:Enhanced superconductivity in spin–orbit proximitized bilayer graphene

 

2.Nature:石墨烯中流体动力学等离激元和能量波观测

2023年2月22日,Nature 报道了研究人员在超净石墨烯中观察到了流体动力学等离子体激元和能量波。流体动力学狄拉克流体可以拥有集体激发。该项研究使用片上太赫兹光谱技术,测量了石墨烯微型带的太赫兹吸收光谱以及接近电荷中性的石墨烯内能量波传播,在超纯净石墨烯中观测到狄拉克流体显著的高频流体动力学双极等离子体共振和较弱的低频能量波共振。该结果为探索石墨烯系统中的流体动力学集体激发开辟新道路。

文章标题:Observation of hydrodynamic plasmons and energy waves in graphene

 

3.Nature:扭角石墨薄膜的混合维莫尔条纹系统

通过堆叠具有相对扭转角的原子薄范德华晶体形成的莫尔图案可以产生显着的新物理性质。到目前为止,对摩尔纹材料的研究仅限于不超过几张范德华片的结构,因为通常认为定位于单个二维界面的摩尔纹图案无法明显改变块状三维晶体的性质。研究人员对双门控器件进行传输测量,该器件是通过在薄块状石墨晶体上轻轻旋转单层石墨烯片来构建的。研究发现摩尔纹电位改变了整个块状石墨薄膜的电子特性。在零磁场和小磁场中,传输由可门可调摩尔纹和石墨表面状态的组合以及不响应门控的共存半金属本体状态介导。在高场下,由于石墨的两个最低朗道带的独特性质,摩尔纹电位与石墨体态杂交。这些朗道带有助于形成单一的准二维混合结构,其中莫尔和块状石墨状态不可分割地混合在一起。研究结果将扭曲石墨烯-石墨确立为新型混合维莫尔材料中的第一种。

文章题目:Mixed-dimensional moiré systems of twisted graphitic thin films

 

4.Nature:可调谐莫尔准晶中的超导性和强相互作用

准晶体电子态的复杂性和稀缺性,相对于周期性和非晶结构,准晶体的研究仍有限。本研究报告一种高度可调谐准晶体,由周期性组件组装而成,通过以两种不同扭转角度扭转的三层石墨烯,形成两种互不相称的莫尔图案。这种“莫尔准晶体”使研究人员能够在低能量的类周期状态和高能量的强准周期状态之间调节化学势,从而调节电子系统。该结果表明通过改变层数和扭转角以及使用不同的二维组件,可扩展到设计准晶体,产生全新的量子材料系列。

文章标题:Superconductivity and strong interactions in a tunable moiré quasicrystal

 

5.Nature:二维晶体中质子通过纳米尺度波纹的快速输运

结构无缺陷石墨烯在室温条件下对所有原子和离子都具有不可渗透性。本研究使用高分辨率扫描电化学电池显微镜,发现尽管机械剥离的石墨烯单层和六方氮化硼单层的质子渗透过程无法归因于任何结构缺陷,但是纳米尺度下二维膜的非平坦性大大促进了质子传输,质子流的空间分布表明存在与纳米波纹和应力积累引起的其他特征强相关的非均质性。该结果强调了纳米级形态学是实现二维晶体质子传输的重要参数。而二维晶体大多被视为平面晶体并被建模为平面晶体,还表明应变和曲率可以作为控制二维材料的质子渗透性的额外自由度。

文章标题:Proton transport through nanoscale corrugations in two-dimensional crystals

 

6.Nature:栅极可调谐的悬浮石墨烯-水界面结构演变

2023年08月30日石墨烯是研究石墨电极界面微观结构和反应动力学的理想平台。复旦大学研究团队制备出厘米级无基底单层石墨烯,具有栅极可调性,且能悬浮在水性电解质表面,并通过频光谱展示了石墨烯-水界面处的结构演变与栅极电压的关系。该成果为石墨电极界面微观过程的观测提供了一个全新平台。

文章标题:Structure evolution at the gate-tunable suspended graphene–water interface

 

7.Nature:五层菱形石墨烯的轨道多铁性

2023年10月18日,Nature发表的文章报道五层菱形石墨烯的轨道多铁性。多铁性指材料中包含两种及两种以上铁的基本性能,这些铁的基本性能包括铁电性(反铁电性),铁磁性(反铁磁性、亚铁磁性)、铁弹性、铁谷性等。石墨烯的独特结构和超薄特性使其成为呈现多铁性的理想材料。在新研究中,研究人员从石墨中分离出了自然排列出菱形图案的五层石墨烯薄片,在略高于绝对零度的超低温条件下发现,石墨烯呈现出两种铁性:一是非常规铁磁性,即电子会协调轨道运动,沿着同一方向自旋;二是铁谷性,即该材料中的电子更偏好于沉降在在两个能量低谷中的其中之一,而非平等地沉降。此外,研究者可以利用电场控制这两种多铁性。研究人员表示,这是首次观察到铁谷性与非常规铁磁性在同一种材料中共存。一种材料具有多铁性特性意味着它可以节省写入磁性硬盘驱动器的能源和时间,与传统设备相比可以存储两倍的信息量。这可以帮助工程师为经典和量子计算机设计超低功耗、高容量的数据存储设备。

文章标题:Orbital multiferroicity in pentalayer rhombohedral graphene

 

8.Science:石墨烯:弹道和粘性流体的静电成像

2023年2月16日,Science报道了科研人员使用扫描隧道电位仪研究了石墨烯中电子流体穿过光滑可调谐的平面内p-n结势垒限定的通道时,在纳米尺度上的流动过程,并观测到随着样本温度和通道宽度的增加,电子流体流经历了Knudsen至Gurzhi转变,从弹性流体变为粘性流体。该结果建立的模型描述了费米子液体流动随着载流子密度、通道宽度和温度的增加而变化的过程。

文章标题:Imaging the breaking of electrostatic dams in graphene for ballistic and viscous fluids

 

9.Science:纳米尺度光的“反常”折射现象

在这项研究中,作者通过设计由半覆盖单层石墨烯的扩展α-MoO3薄膜组成的vdW异质结构,实验证明了中红外光谱区域从正常折射到负折射的转变。基于红外纳米镜的实空间纳米成像揭示了在大范围入射角上观测到的负折射,这依赖于具有可调谐色散曲线的拓扑极化元。作者利用可逆负折射来演示具有凹或凸波面的纳米级聚焦,由于极激元的高度空间限制和所采用的vdW结构的原子厚度,导致深亚波长焦斑的高度压缩尺寸小于相应照明波长的60倍,强度增强超过10倍,负折射透射率为~90%。从正折射到负折射可以通过静电门进行主动调谐,从而能够原位控制极化元的波前,改变聚焦点及其纳米级光学场。

考虑到现有的二维极化激元材料的广泛范围,作者预计极化激元在其他vdW异质结构中的负折射,例如α-V2O5、黑磷和纳米结构超表面(例如,基于同位素纯h-BN)。广泛的现有材料套件可能导致极性负折射覆盖整个中红外和太赫兹区域。强偏振子场约束,对各向异性偏振子传播和聚焦的灵活控制,以及材料叠加和电门控的可调谐性的综合优势,为光学和热应用中的负折射开辟了令人兴奋的途径。

文章标题:Gate-tunable negative refraction of mid-infrared polaritons

 

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