本報訊 (記者於忠寧)隨著電動汽車與儲能電站的發展,鋰金屬電池雖有望突破500Wh/kg的能量密度極限,卻面臨嚴峻的安全挑戰。高鎳正極在200℃時即分解釋放氧氣,金屬鋰負極與電解液反應生成氫氣、甲烷等可燃氣體,正負極氣體在密閉空間相遇易觸發劇烈反應,導致電池熱失控甚至爆炸。因此,開發兼顧高能量與高安全的電池技術成為行業的迫切需求。 近日,中國科學院化學研究所研究員白春禮、郭玉國與副研究員張瑩,基於前期電池熱安全機制和聚合物電解質設計的研究成果,提出「阻燃界面用於智能氣體管理」設計策略。該團隊在正極內部構建阻燃界面(FRI),通過溫度響應機制實現雙重防護:當電芯溫度升至100℃時,FRIs釋放含磷自由基並遷移至負極表面,猝滅電解液熱解產生的H·、CH·等活性基團,使可燃氣體生成量下降63%,同時抑制正極49%的氧氣釋放,從源頭切斷爆炸反應鏈。 進一步,在熱濫用測試中,研究實現0.6Ah鋰金屬軟包電芯零爆炸。在0.6Ah鋰金屬軟包電芯的熱安全測試中,該策略展現出優異的防護效果:熱失控峰值溫度從1038℃降至220℃,實現電芯零熱失控。氣相色譜-質譜分析證實,電芯內部整體產氣量減少63%,其中可燃氣體佔比由62%降至19%,緩解了電池內部壓力積聚,並降低了電池爆炸風險。 上述研究為開發高比能、高安全的電池技術提供了新思路。
英國氣候及能源智庫機構恩伯(Ember)經理薩姆·巴特勒-斯洛斯和策略師金斯米爾·邦德8月5日在《中國日報》撰文稱,憑藉得天獨厚的優勢,中國在促進本國能源轉型的同時,為全球新能源發展作出貢獻。 中國能源轉型優勢顯著 文章指出,近年來,煤炭、石油和天然氣等傳統能源正在逐漸被太陽能、風能和電池等新能源取代。在此基礎上,作為製造強國的中國成為新能源經濟的主要推動者,在新能源製造、創新、應用和出口領域都處於領先地位。 首先,製造業是中國能源轉型的最顯著動力。2024年,全球五分之四的太陽能組件和電池、超過三分之二的電動汽車產自中國。與此同時,中國對這些新能源產品所需關鍵礦產資源的平均貢獻率達到七成。 其次,創新也是中國能源轉型的重要動力。中國既是能源轉型研究中心,也是新能源生產中心。如今,中國清潔能源技術專利申請的全球佔比已經從2000年的約5%上升至75%以上,中國企業在能源領域的研發支出已接近歐盟與美國的總和。 這些研發已經轉化為真正的科技成果。例如,中國生產出能量密度更高、充電速度更快、投入更少、成本更低的電池,可以為卡車、輪船和短途航班提供電力支持。 再者,清潔能源的快速部署是中國能源轉型的第三大動力。相較於中國的清潔能源部署規模和增長速度,西方的行動顯得尤為遲緩。例如,僅山東省的光伏裝機容量就超過了義大利與西班牙的總和,廣東省電動汽車數量超過了德國。 中國為全球新能源發展作出貢獻 文章進一步表示,以太陽能蓄電池、鋰離子蓄電池和電動汽車為代表的「新三樣」產業的出口正在蓬勃發展。恩伯的統計數據顯示,2024年,中國光伏組件出口規模約為242吉瓦,其中一半銷往新興市場。 中國電動汽車發展勢頭令人印象深刻。過去十年,中國已經從汽車淨進口國轉變為全球最大的汽車出口國。2024年,新興經濟體超過歐盟,成為中國最大的電動汽車出口市場。中國對新興經濟體的電動汽車出口額從2020年的約4.7億美元升至2024年的165億美元。 得益於中國的能源技術出口,新興經濟體能夠以更低成本、更快速度滿足日益增長的能源需求。事實上,五分之一新興經濟體的太陽能和風能裝機容量已經超過發達經濟體,同時約五分之一新興經濟體的電氣化率高於發達經濟體。從巴西到摩洛哥,從埃及到越南,世界多國正在利用新能源促進經濟增長。 憑藉專業知識和融資能力,中國正在全球範圍內構建本土化能源技術供應鏈。過去五年,中國電動汽車和電池企業已在印度尼西亞、泰國和巴西等新興市場投入巨資建設生產設施。 一言以蔽之,中國在可再生能源和電氣化、製造和發明、國內應用和全球出口方面均處於領先地位。 一個多世紀以前,福特汽車創始人亨利·福特推出了T型汽車,打開了平價汽車和「石油時代」的大門。在此背景下,大規模裝配生產線成為工業生產中的常態,公路和郊區變成新地標,「美式和平」不斷引發地緣政治博弈。福特和美國與其說是在製造汽車,不如說是開啟了一個以美國為主角的時代。 如今,歷史重新拉開帷幕,這一次的主角是中國。 (英文原文刊發於《中國日報》智享匯欄目) (編輯:嚴玉潔 王輝 周鳳梅 朱萍)
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