硅碳负极材料

赛恩思仪器，深耕分析仪器行业，始终秉持提供创新、精准、可靠的仪器设备，以满足不同行业、不同领域的高标准测试需求。近日，赛恩思仪器为宁夏宝丰能源集团提供的一套双炉红外及一台高频红外碳硫仪已经顺利安装并调试完成，将为该集团的锂电池负极材料的检测工作提供有力的技术支持。赛恩思的碳硫仪能够精准地分析和测量样品中的碳和硫含量。这对于锂电池负极材料的质量控制极为关键，因为碳和硫的含量直接影响到电池的性能和寿命。与此同时，赛恩思的管式炉以其高的温度控制精度和均匀的加热特性，使得锂电池负极材料的热处理过程更加精准、有效。赛恩思仪器始终坚守“精益求精、追求卓越”的经营理念，以满足用户需求为己任。我们自豪地看到，我们的设备正在帮助宁夏宝丰能源集团实现其锂电池负极材料的优质生产，同时也在推动整个锂电池行业的技术进步。赛恩思仪器期待与更多的企事业单位合作，提供精准、可靠的分析检测仪器，为其研发和生产助力！

6月28-30日，2022中国青岛锂电负极材料技术大会在青岛举行，国仪量子携“锂电材料分析测试解决方案”闪耀大会，为锂电池材料行业的高品质发展带来了系统化的解决方案。随着国家全面推进“碳达峰、碳中和”战略，新能源产业成为实现国家双碳目标、推动能源转型的重要力量。锂离子电池以其体积小、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点，覆盖消费电子产品、电动工具、新能源汽车、清洁电器、储能等众多应用场景，是促进新能源产业发展的重要力量。这也对锂离子电池制造的相关材料、工艺技术、效益、成本、制造装备等方面提出了更高要求。锂离子电池主要由四部分构成：正极、负极、电解液和隔膜。其主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动（嵌入与脱嵌）进行工作。锂离子电池概述本次大会上，国仪量子的应用工程师尹相斐和王华强分别就扫描电镜和气体吸附技术在锂电行业的解决方案做了专题报告，获得热烈反响。国仪量子自主研制的扫描电镜、比表面及孔径分析仪、电子顺磁共振波谱仪（详情点击阅读原文）等高端科学仪器，可分别对锂离子电池的负极材料、正极材料、隔膜等原材料进行检测，避免因原料质量低、引入杂质和加工工艺不当而引起的电池失效。国仪量子应用工程师作专题报告国仪量子的场发射扫描电镜SEM5000具有的低压高分辨特性，可以清晰地观察出负极材料的表面形貌；对正极材料及其前驱体的单颗粒形貌，颗粒分布情况等进行表征，并结合能谱对原料成分和杂质进行检验；可以对极片表面活性物质、导电剂的均匀程度和分散性以及加工后正负极颗粒的完整性进行检测；可以在低加速电压下清晰地观察隔膜的孔径尺寸和分布均匀性，避免高能电子束对隔膜造成的损伤。钛酸锂正极极片负极极片极片表面的导电添加剂隔膜高性能锂电池的研发，不仅与电池的制造工艺水平相关，更与所选择的电池材料本身的理化性质紧密相关，如比表面积大小以及孔径分布都对锂电池的电化学性能起着至关重要的影响。因此，通过对锂电池材料的比表面积测试和孔径分布分析，可以初步判断出电池材料是否符合要求，同时对锂电池的电化学性能也会有一个基础的判断。国仪精测的比表面及孔径分析仪等产品可广泛应用于锂电池原材料快速检测、锂电池电极材料合成过程比表面积控制以及硅基负极材料改性过程性能分析等工作中。全自动比表面及孔径分析仪 V-Sorb X800(SM)单模组多功能型以下图片是使用国仪量子的F-Sorb 2400CES动态法比表面积测试仪对正负极原材料的比表面积快速检测结果，检测速度快且稳定性高。 石墨负极材料直接对比法比表面积快速检测结果磷酸铁锂正极材料多点BET法比表面积快速检测结果下图是采用国仪量子的V-Sorb 2800S系列比表面积测试仪对磷酸铁锂正极材料的比表面积测试结果，可以看到其线性拟合度好，测试精度高，且比表面积实测值符合行业的参考标准。磷酸铁锂正极材料比表面积测试结果下图是采用国仪量子V-Sorb 2800P系列比表面及孔径分析仪测试得出的N2吸附-脱附等温线。 Si@void@C的N2吸附-脱附等温线(插图：孔径分布）国仪量子以量子精密测量技术为核心，聚焦科学仪器主航道，推出了一系列“人无我有”“人有我优”的高端科学仪器，致力于推动行业发展。相关技术团队在显微分析和气体吸附技术领域深耕近20年，针对锂电材料领域已形成了一套系统化的解决方案。

概 述 锂离子电池作为一种新型无污染、可再生的二次能源装置，具有输出电压高、比容量高、寿命长等优点，因此成为了手机、笔记本电脑、电动汽车以及航空航天领域的理想电源之选。正极材料、负极材料、电解液以及隔膜是锂离子电池的核心组成部分，电解液的主要作用是承载着锂离子在正负极之间的传导，组成部分包括锂盐、有机溶剂以及功能添加剂。隔膜起着隔开正、负极材料的作用，防止二者接触造成短路，其主要是由过孔的高分子聚合物薄膜构成，在实际应用过程中，锂离子电池充电/放电就是靠锂离子在正、负极材料中可逆的嵌入/脱出来完成。作为锂电池的核心组成之一——负极材料，今天就随小编来一起探究锂离子电池负极材料的神秘世界吧。一、样品制备 为了更好地观察锂电池负极材料的内部结构，小编们决定观察负极材料的截面，但是传统的截面样品制备方式或多或少地会使样品形貌失真，比如剪切的话会使样品表面产生应力，为了更好地观察负极材料的真实结构，于是小编们将样品制备在挡板上，采用Gatan的氩离子抛光仪对样品截面进行抛光处理后观察。图一：(A)、原始样品(B)、将样品剪切合适后粘在挡板上(C)、抛光处理后的样品图一：样品的制备二、锂电池负极材料的SEM分析采用ZEISS的sigma 500电镜观察样品的形貌，从图二的A图负极材料截面宏观形貌图可以看出锂电池负极材料分为上中下三层， 从图二的B图可以看出负极材料其形貌存在层状结构，从图二的C、D图可以看出出现了不同的成分衬度，代表着不同的元素分布。三、锂电池负极材料的元素分析 结合图三的A图SEM图和能谱面分布B、C图可以看出，锂电池负极材料的上下两层主要是石墨且掺杂有硅。自锂电池问世以来，石墨一直是负极材料的主流，石墨为层状结构，层与层之间通过范德华力结合在一起，层内碳原子统统以sp2杂化的共价键结合。其具有的优良导电性和高度结晶的层状结构，有利于锂离子的嵌入与脱出，且其具有工作电压平台较低以及稳定性好等特点，但是其理论比容量仅为372mAh/g，实际生产应用的产品已经能达到360mAh/g，接近其理论比容量，因此石墨负极已经难有提升空间。硅理论比容量高达4200mAh/g，而且具有较低的嵌锂电位，然而，硅在电化学循环过程中，体积变化高达400%，严重影响其比容量、库伦效率和循环稳定性等电化学性能，因此为充分利用硅和石墨的优点，同时克服其缺点，在石墨材料中掺硅是获得高比容量负极材料的有效途径。 根据锂电池的工作原理和结构设计，负极材料需涂覆于导电集流体上。金属箔是锂离子电池集流体的主要材料，其作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流输出。通过图三的能谱面分布D图可以看出锂电池负极材料采用的金属箔是铜箔，这主要是铜箔具有良好的导电性、质地较软、制造技术较成熟、价格相对低廉等特点，因而成为锂离子电池负极集流体首选。一般将配好的负极活性浆料均匀涂覆在铜箔表面，活性材料厚度为50~100um，经干燥、滚压、分切等工序，制得负极电极，铜箔在锂离子电池内既可充当负极活性材料的载体，又可充当负极电子收集与传导体。结 论 通过扫描电镜的显微观察以及能谱分析，可以看出该锂电池的负极材料主要由掺硅的石墨涂覆在铜箔上组成，是一种常见的锂电池负极材料，人们为了获得性能更好的负极材料，已经出现了众多类型的锂电池负极材料，但是随着大家对锂电池负极材料的研究越来越深，锂电池负极材料的种类也将更加丰富。根据锂离子电池的形状锂离子电池可分为圆柱形的锂离子电池、方形的锂离子电池、扣式锂离子电池等，下图是锂离子电池的结构图。图五：(A)、圆柱形锂离子电池的结构(B)、方形锂离子电池的结构(C)、扣式锂离子电池的结构图五：锂离子电池的结构图下期有什么精彩内容呢？敬请期待吧！

p　　中国石墨粉体与负极材料大会· 2018鹤岗/pp　　China Graphite Powder and Negative Material Conference/pp　　2018年9月8日-10日/pp　　黑龙江鹤岗九州大酒店/pp　　东北这片肥厚的黑土地，不仅是与人参与鹿茸的故乡，还盛产亮闪闪的鳞片石墨。/pp　　它是极佳的锂离子电池负极材料，不仅能够延长电池使用时间，促使电压平稳，增强导电率，还可降低电池成本。难怪，全国70%的天然石墨负极材料都来自鳞片石墨的主产区——黑龙江鹤岗。/pp　　这个初秋，我们将会同全国石墨粉体和负极材料的从业者，集结鹤岗，探讨一些行进中的矛盾以及关于未来的可能。电池能量密度到上限了么?矿产开发总是不可持续么?要提升导电性就得增加成本么?石墨提纯非要和环境为敌么? 石墨球化意味着浪费么?/pp　　我们期望促成一场学术前沿和产业实践者的对话，一次技术脉冲与市场回响的碰撞，赋能、生态、协作、适用，用技术变革推动产业升级与创新。未来已来，我们邀您共同见证。/pp　　中国石墨粉体与负极材料大会· 2018鹤岗/pp　　China Graphite Powder and Negative Material Conference/ppstrong　　一、主题/strong/pp　　赋能 生态 协作 适用/pp　　Enabling, Ecology, Coordination & Appliance/ppstrong　　二、时间地点/strong/pp　　(一)时间：2018年9月8至10日/pp　　(二)地点：黑龙江鹤岗九州大酒店/pp　　三、组织机构/pp　　(一)指导单位：中国建筑材料联合会/pp　　(二)主办单位：鹤岗市人民政府、中国建筑材料联合会粉体技术分会、中国石墨产业发展联盟/pp　　(三)协办单位：国际粉体检测与控制联合会、清华大学粉体工程研究室、日本粉体协会、中国非金属矿工业协会、中国塑料加工工业协会、黑龙江石墨产业协会、鹤岗市石墨产业发展联盟、中国有色金属学会铝用碳素分会/pp　　(四)支持媒体：小颗粒大世界、仪器信息网、矿材网/pp　　(五)承办单位：长兴清华粉体及新材料工程中心有限公司/pp　strong　四、会议专注点/strong/pp　　(一)矿产资源合理开发利用，可持续发展/pp　　鹤岗市拥有丰富的石墨资源，大规模的开采，势必会导致矿产资源的浪费和环境生态问题，阻碍石墨产业的可持续发展。通过研讨会探讨矿产资源规划、高效采选，特别是在锂电伏击深加工，调控矿产资源保护与合理开发、综合利用的方式。/pp　　(二)石墨产品精细化、功能化发展方向/pp　　通过分析国内外石墨行业精细化、功能化产品的现状、市场需求和市场预测，确定石墨产品精细化、功能化发展规模和方向。议题包括超细分散与高均匀度混合、石墨烯类微量导电剂的高均匀度混合、石墨高温纯化与碳材料石墨化、包覆负极材料的碳化等。/pp　　(三)石墨产业装备先进节能、智能化方向/pp　　通过分析国内外石墨行业中高效节能设备的应用和开发情况，以及整个产业智能化应用程度，构建石墨产业装备选型和智能化发展方式。探讨耐磨陶瓷为结构件的粉体加工装备、气流磨节能与超细沥青粉体制备、纳米硅粉体材料的制备、加工过程智能化与质量稳定性改善等问题。/pp　　(四)新型石墨粉体材料制备与检测分析/pp　　随着电池容量和性能的提升，电池粉体产品性能和中间产品的品质控制，成为企业质量控制的关键。探讨议题包括：标准粉体的使用与检测准确性分析、超微细氧化铝粉体制备及其改性锂电隔膜的性能研究、电池(粉体)材料的检测技术与应用等。/pp　　(五)推动鹤岗石墨工业打造城市“新名片”/pp　　通过大会影响力吸引资金和企业，推动鹤岗市石墨新材料产业园区建设和产业发展壮大。探讨如何依托鹤岗市石墨产业基础，逐渐建立石墨产业交易平台，拓展多层交易模式，促进国际产品交易等话题。/pp　strong　五、部分嘉宾及报告主题/strong/pp　　· 《鹤岗市石墨新材料产业园区规划》和《招商引资政策》推介/pp　　· 《粉体技术在天然石墨新材料中的作用》沈万慈 清华大学材料学院教授/pp　　· 《我国石墨产业现状及发展建议》王文利 中国非金属矿工业协会专职副会长兼秘书长、教授级高工/pp　　· 《石墨球形化技术进展》盖国胜 清华大学材料学院教授/pp　　· 《锂离子电池隔膜与铝塑封装膜行业2018年发展分析》孙冬泉中国塑料加工工业协会副秘书长/pp　　· 《超细研磨技术与锂电池产业》李强 华东师范大学化学与分子工程学院教授/pp　　· 《超高能量硅碳负极材料》唐有根 中南大学化学电源与材料研究所所长/pp　　· 《石墨烯改性锂离子电池负极材料研究》温广武 山东理工大学材料科学与工程学院教授/pp　　· 《天然石墨深加工技术研究现状》申士富 北京矿冶研究总院教授/pp　　· 《晶质石墨层压粉碎-分质分选技术》刘磊 中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所副研究员/pp　　(持续更新中)/ppstrong　　六、 参会对象/strong/pp　　1、拟邀工信部、中国建材联合会、黑龙江及鹤岗市相关部门领导 /pp　　2、锂电池生产、研发、锂电设备及锂电池下游应用厂商等企业相关人员 /pp　　3、正负极及隔膜等材料(石墨烯、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、石墨、纳米硅、氧化铝等)的生产企业相关人员 /pp　　4、粉碎、分级、检测、干燥、整形、除尘、混合装备等企业相关人员 /pp　　5、科研院所和高校相关专业人员。/ppstrong　　七、会议费用/strong/pp　　(一) 会议注册费用/pp　　非协会会员代表1500元/人，8月15日前完成完成注册及汇款代表可享受优惠1200元/人 /pp　　协会会员代表1000元/人 /pp　　鹤岗地区企业代表600元/pp　　(注册费包含餐费、资料费及会务会，不包含酒店住宿费用)。/pp　　(二)展位费用/pp　　6000元/个，含展位一个、桌椅各1个、大会代表资格2人。/pp　　展位费用须于8月30日前汇款确认。/pp　　(三)晚宴、现场印刷产品等赞助详情请咨询会务组。/pp　　(四)汇款单位及账号：/pp　　账户名称：长兴清华粉体及新材料工程中心有限公司/pp　　开户行：中国工商银行股份有限公司长兴县龙山支行/pp　　银行账号：1205 2704 0920 0017 997/pp　　商务合作： 彭女士 010-62771473 18500079538/pp　　会务联系： 王先生 010-62771473 13001015696/pp　　电子邮箱： huiyi1@chinapowder.com/pp/p

2023 ABCA-7 第七届新型电池正负极材料技术国际论坛暨首届钠电池技术与市场发展论坛将于2023年4月10-12日（周一至周三）在苏州香格里拉酒店举办。德国元素elementar将携电池正负极材料分析解决方案亮相此次盛会，展位号：A27，欢迎前来洽谈。德国元素elementar 在125年前（1897年），就一直致力于元素分析领域的发展，并于1904年，成功研发并推出第一台元素分析仪。1923年，Fritz Pregl凭借Heraeus（德国元素的前身）分析技术，在微量元素分析基础研究中取得突破性进展，荣获诺贝尔化学奖。作为引领元素分析的技术主导者，德国元素elementar 历经125年的传承和创新，德国元素研发并推出了满足各个领域分析需求的元素分析仪。

负极材料作为锂离子电池的核心材料，对锂离子电池的能量密度、充放电性能、循环性能、生产工艺等起着至关重要的作用。负极材料的主要技术指标包括粒度、比表面积、振实密度、真密度、灰分、pH值等。其中，粒度分布作为负极材料的重要技术指标，它还影响比表面积和振实密度，从而影响锂离子电池的生产工艺和综合性能。一、粒度分布对锂离子电池性能的影响负极材料的粒度分布主要从以下几个方面影响锂离子电池的生产工艺和性能：1、粒度分布影响体积能量密度负极材料的颗粒大小应当具有合适的粒度分布，体系中的小颗粒能够填充在大颗粒的空隙中，有助于增加极片的压实密度，从而提高电池的体积能量密度。2、粒度分布影响充放电性能负极材料的颗粒越小，锂离子嵌入时所需要克服的范德华力也就越小，嵌入越容易进行，而且颗粒越小，锂离子嵌入和脱出的通道越短，越有利于快速达到充分嵌锂状态，从而具有更好的充放电性能。3、粒度分布影响循环性能实验表明，颗粒越小的石墨负极有较大的初次容量，但不可逆容量也较大；随着粒径增大，初次充放电容量降低，不可逆容量减少。同时，石墨颗粒越小，与电解液接触的比表面积越大，初次充放电过程中形成的SEI膜所消耗的电荷就越多，不可逆容量损失也就越大。因此，合理的粒度分布不仅能够提升锂离子电池的初次容量和初次效率，而且能够提升锂离子电池的循环性能。4、粒度分布影响生产工艺负极材料的粒度分布会直接影响电池的制浆和涂布工艺。在相同的体积填充份数情况下，材料的粒径越大，粒度分布越宽，浆料的黏度就越小，这有利于提高固含量，减小涂布难度。颗粒的粒径以及分布宽度对浆料黏度的影响二、负极材料对粒度的要求在负极材料相关的标准中，对材料颗粒的粒度分布提出明确的要求，具体如下：三、欧美克高性能激光粒度分析仪如何满足锂离子电池材料粒度检测要求负极材料的研发、生产及来料检验普遍采用激光粒度分析仪进行粒度检测，选择高性能的激光粒度仪是获得准确粒度分布信息的重要保证。对于一款高性能的激光粒度分析仪，往往采用合理的光学结构、高性能的光电元器件以及科学的反演模型，从而体现出良好的重复性、重现性、真实性、分辨率等测试性能。珠海欧美克仪器有限公司从1993年开始从事激光粒度分析仪的研发、生产和应用，积累了丰富的激光粒度分析仪研发、生产和应用经验。从1999年开始，欧美克激光粒度分析仪系列产品在锂离子电池研发、生产领域逐步获得行业认可。下面，从几个小案例管中窥豹，看看欧美克如何匠心智造每一款产品，又是如何站在行业应用的角度为用户提供粒度解决方案的。1、大角散射光的球面接收技术（DAS）的应用确保散射光能信息的准确获取对少量的大/小颗粒及样品各个粒径组分的准确识别，需要仪器制造商在无盲区光学设计、高精度元器件、装配工艺、算法及软件智能控制上不断优化，提高产品分辨能力。例如早先的激光粒度仪将多个光电转换元件探测通道放置在一块或两块平面上，然而傅立叶透镜的聚焦面通常呈弧形分布，平面布置的探测器很难将所有角度的散射光能信息都准确地聚焦获取。以欧美克LS-609型激光粒度分析仪为例，在散射光能探测器的设计时，将常见的失焦影响较大的多个大角探测器通道以分个独立的方式放置在与其散射角相对应的傅立叶透镜焦点位置，保证所有散射光角度的信号都是无混杂的，提高了散射光分布角度分辨能力。与此同时，各个独立的探测器有利于在探测器上布置杂散光屏蔽装置，同时也防止了散射光在不同探测器上的相互干扰，进一步降低系统的噪声，提高细微差异的分辨能力。大角散射光的球面接收技术（DAS）2、优良的测试性能准确反映出测试样品的细微差别（1）Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力欧美克Topsizer激光粒度分析仪测试含有少量大颗粒的石墨原材料的粒度分布图和粒度分布表如下图所示，可以看到对于体积含量在0.5%以下的极少量60-100μm的颗粒，以及体积含量在1%左右的2μm以下颗粒，均能够灵敏的检测出来其详尽的粒度分布。显示了Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力，对于电池产品的安全性能和容量性能有更准确的指导意义。如果对于对少量小颗粒特别关注，在软件上，甚至可以采用数量分布替代体积分布的计算方法，进一步放大小颗粒的权重，对小颗粒数量上的变化进行更易识别的测试和生产质控。但需要注意的是，对于分布较宽的样品，由于大小颗粒在尺寸上差异本身就很大，同样体积的大小颗粒的数量相差将会异常大，取样和分散测量上的少许波动会导致测试结果数量分布上较大的偏差。下图是应用欧美克Topsizer激光粒度仪对D50为0.1μm左右的超细隔膜材料氧化铝的粒度测试粒度分布图。（2）LS-609激光粒度仪具有优良的重现性下图是欧美克LS-609激光粒度仪对磷酸亚铁锂3次取样分散测试粒度分布的叠加图，及特征粒径的统计结果，显示该仪器对磷酸亚铁锂的测试拥有优良的重现性。 此外，不同使用环境还可以选配不同的进样器，分析软件还具有用户分级、权限管理、数据完整性及可追溯功能，欧美克激光粒度分析仪真正做到了性能可靠、操作简单、维护量少，是值得信赖的高性能激光粒度分析仪。参考文献【1】沈兴志，珠海欧美克仪器有限公司，高性能激光粒度分析仪在电池材料测试中的应用【2】珠海欧美克仪器有限公司，激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用【3】苏玉长，刘建永，禹萍，邹启凡，中南大学材料与工程学院，粒度对石墨材料电化学性能的影响【4】旺材料锂电，锂离子电池负极材料标准最全解读【5】中国粉体网，粒度对负极材料有什么影响？

第五届中国（长沙）锂电正负极材料技术与产业化研讨会将于2023年3月29-31日（周三至周五）在湖南长沙举办。德国元素elementar将携电池正负极材料分析解决方案亮相此次盛会，欢迎前来洽谈。德国元素elementar 在125年前（1897年），就一直致力于元素分析领域的发展，并于1904年，成功研发并推出第一台元素分析仪。1923年，Fritz Pregl凭借Heraeus（德国元素的前身）分析技术，在微量元素分析基础研究中取得突破性进展，荣获诺贝尔化学奖。作为引领元素分析的技术主导者，德国元素elementar 历经125年的传承和创新，德国元素研发并推出了满足各个领域分析需求的元素分析仪。

本文摘要本文记录了Masterziser 3000激光粒度仪和Morphologi-4全自动粒度粒形分析仪对负极材料进行粒度粒形测试的过程，并提供了解决石墨样品分散漂浮和细粉不稳定等典型问题的解决办法。此外，还根据样品粒形测试的结果对电池负极材料球形度对电池质量的影响进行了阐述。全文分为两篇，此为下篇。实验背景上篇介绍了Mastersizer3000激光粒度仪对石墨负极材料粒度测量，以及针对其测量中的典型应用问题所提供的解决方案。那么，天然石墨和人造石墨有什么区别，以及二者区别在电池负极应用中的影响又是什么呢？本篇我们将继续利用Morphologi-4的自动成像分析方法为大家解读。负极材料粒形测试与结果分析上篇介绍到可以使用Morphologi-4 全自动粒度粒形分析仪对负极材料中粒度结果不稳定的小颗粒进行进一步粒度粒形的测量。但其实，M4全自动粒度粒形分析仪更重要的功能是通过自动扫描，获得有统计意义的颗粒图像（典型数量20000颗），通过几十种形状参数对颗粒形状数值化描述，并得到粒形分布图，以获得更多关于颗粒的信息。这样，即使等效粒径分布差别不大的样品，能够从形状参数的差异进行分辨，解读电池材料在流动性，反应活度，填充密度等性能上存在差异的原因。图7 M4软件对形状参数对颗粒进行数值化描述实际生产中，电池材料都会制备成电池浆料来使用。其颗粒形状越不规则、颗粒表面越不光滑，就会造成颗粒摩擦和联锁作用的增加，静止粘度和剪切粘度都比球形颗粒要高，尤其是将颗粒制成高固含量的浆料时，不规则颗粒粘度的增加更显著。图8 颗粒形状和粘度的关系曲线例如，下图中两种石墨颗粒具有相似的粒度，但使用Morphologi 4全自动粒度粒形分析仪对两种样品进行分析并统计了它们的球形度分布，发现有很大差异。图9 人造石墨和天然石墨的球形度差异从球形度分布图和缩略图中看出，人造石墨A表面光滑，大部分颗粒接近球形；天然石墨B表面粗糙不规则，球形度分布也宽。由于颗粒摩擦和联锁作用的增加，以及流体绕过颗粒所需的额外流动能量，当使用后者制成高浓度电池浆料后，大量不规则形状颗粒的存在将导致浆体粘度更高。这可能会增加静止时的沉积阻力（低剪切过程），并导致涂层上更厚的电极膜（高剪切过程），从而导致离子传输速率变化，最 终影响电池寿命（充电周期时间）。结论综上所述，在电池负极材料的质量控制中，电池材料颗粒的形状，尤其是球形度，对电池浆料的粘度影响极大，不规则的形状会导致浆料粘度急剧上升，从而导致浆料的不均匀和涂布困难，影响成膜厚度和离子传输速度，最 终影响电池的寿命。

由深圳贝特瑞新能源材料股份有限公司编写制定的锂离子电池负极材料国家标准，日前通过了行业内的专家讨论，并提出了相关的修改意见。据与会人士透露，这一标准有望今年10月底正式推出。　　深圳贝特瑞公司是由中国宝安集团股份有限公司控股的一家致力于锂离子二次电池用正、负极材料的专业化生产厂家，集基础研究、产品开发、生产、销售与提供解决方案于一体。目前，该公司锂离子电池负极材料产量、销售量国内排名第一、全球排名第三，是该市的自主创新行业龙头企业，国家火炬计划项目、科技部中小企业创新基金项目实施企业。　　2009年11月，深圳贝特瑞公司编写制定锂离子电池负极材料国家标准。此后，中科院院士陈立泉、杨裕生，冶金工业信息标准研究院所长孙伟以及来自中科院、清华大学、北京理工大学、武汉大学的专家、教授，还有来自比克、力神等锂电池行业知名企业的管理、研发人员40多人参与讨论，并通过了该国家标准的修改意见。　　据悉，深圳贝特瑞公司已把修改后的国家标准提交给国家标准委。该国家标准的推出，将有利于锂离子电池负极材料行业的规范和整合。

扫码报名会议大会简介：正负极材料是锂离子电池中的核心关键材料。目前，锂离子电池的能量密度下限取决于正负极材料，并且正负极材料占锂离子电池成本的60%~70%。因此加快正负极材料的研发和改进生产工艺，不仅有利于提高锂离子电池的综合性能，同时还可能显著降低目前遇到的电池成本过高的难题。为了进一步推动我国正负极材料的研究和技术进步，及时了解正负极材料最新相关研究成果和发展动态，尽早推广下游大规模应用，明确主要需求，加强行业交流，促进产学研协同创新，我们特别组织第五届正负极材料专题研讨会：第五届中国锂电正负极材料技术创新与产业化研讨会，会议将于2023年3月29日-31日在湖南长沙举行。会议诚挚邀请国内外正负极材料产业链相关的专家学者、工程技术人员等共聚一堂，充分交流、集思广益、相互切磋，以期实质性促进我国正极材料的进一步发展。会议信息：时间：3.29-31 中国（长沙）地点：长沙世纪金源大酒店解决方案：公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

厦门大学化学化工学院廖洪钢教授团队在钠离子电池负极反应可逆性原位透射电镜研究中取得新进展。相关研究成果以“Unveiling Atom Migration Abilities Affected Anode Performance of Sodium-Ion Batteries”为题发表于Angewandte Chemie International Edition（DOI: 10.1002/anie.202303343）。钠离子电池由于资源丰富且成本较低，被认为是商用锂离子电池的一种理想替代品。对于钠离子电池的负极材料，在初始放电/充电过程中往往存在较大的容量损失，导致初始库仑效率（ICE）较低。过去人们普遍认为Na+在嵌入/脱出过程中的缓慢迁移和初始循环过程中的不可逆相变限制了反应的可逆性。为了增强Na+的迁移动力学，人们在纳米结构设计、碳包覆、元素掺杂和电解液优化等方面做了大量的工作。这些方法确实在一定程度上提高了负极的性能，然而，材料本身各元素原子迁移能力的差异及其所致放电产物的元素分布等与电池性能的关系通常被忽视。有鉴于此，研究团队以过渡金属化合物NiCoP@C为研究对象，采用原位透射电镜（in situ TEM）、XANES和原位XRD等表征手段，揭示了影响过渡金属化合物负极的ICE和循环性能的本质原因是化合物中不同原子迁移能力的差异和放电产物的空间分布。DFT理论计算结果说明材料组分不同原子迁移能力的差异的本质原因以及无序碳对活性材料的稳定效应。发现无序碳对活性组分的锚定效果远大于对Na+的作用。这一机理的发现为进一步通过调控NiCoP@C电极中的无序碳实现对电池初始库伦效率以及循环性能的改善提供了指导。这一概念为理解构效关系和性能改进策略背后的本质原因提供了新的见解。厦门大学化学化工学院廖洪钢教授与乔羽教授为该论文的共同通讯作者，博士研究生郑琦正和周诗远为共同第一作者。厦门大学化学化工学院孙世刚教授、黄令教授对研究工作给予了重要支持和指导。该工作得到了国家自然科学基金项目（U22A20396、22288102、32101217、22021001、21991151、21991150、91934303）、中央高校基本科研专项资金（20720220009）等资助。

碳酸乙烯酯（VC）和聚环氧乙烷（PEO）被认为是硅（Si）的固态电解质界面（SEI）的功能剂，已知VC和PEO分别作为电解质添加剂和SEI组分有助于硅基锂离子电池的稳定性。在这项工作中，橡树岭国家实验室的研究人员通过用VC和PEO高能球磨Si颗粒的简便方法实现了共价表面功能化。热重分析、X射线光电子能谱和魔角自旋核磁共振（MAS NMR）光谱表明，添加剂与Si颗粒结合明显，MAS NMR显示Si−R或Si−O−R基团，证实了在VC或PEO中研磨后Si的官能化。与纯Si制备的电极相比，通过VC和PEO球磨的硅负极材料制成的电极的拉曼图谱显示Si和碳导电添加剂的分布更均匀。此外，与纯Si的半电池相比，与VC研磨的Si在半电池和全电池中都表现出更好的电化学性能，高出的容量超过200mAh g−1。相关研究成果以“Functionalized Silicon Particles for Enhanced Half- and Full-Cell Cycling of Si-Based Li-Ion Batteries”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。硅基锂离子电池（LIB）在锂化和脱锂过程中，Si发生严重的体积变化（~300%），对应于Li15Si4合金的形成，这导致Si的粉碎和不稳定的SEI。此外，SEI在循环过程中也会发生溶解，因此，研究者不断寻求方法来最小化Si体积膨胀的影响，并有效地调整Si表面的SEI，从而提高电池性能。获得硅负极稳定SEI的最常见方法之一是在电解质中使用牺牲型添加剂，如碳酸氟乙烯酯（FEC）和碳酸乙烯酯（VC）。这两种添加剂通过与其他碳酸盐和羧酸盐化合物一起形成交联的聚环氧乙烷（PEO）型物质，从而在硅表面上形成聚合物膜，这种PEO型物质的存在与良好的容量保持率和高库仑效率有关。除了直接改变硅表面的SEI之外，另一种用于最小化与硅相关的断裂和容量衰减的方法是使用纳米颗粒，该尺度下的硅体积变化相对减小，防止颗粒粉碎，但硅纳米级颗粒由于其高表面积，与电解质的反应性也更高。因此，粒径和相关副反应之间的平衡对于减轻电极开裂和电解质连续分解都很重要。预计应变引起断裂的硅颗粒的临界直径通常在300至150nm之间。利用VC和PEO的稳定性，作者将这些材料直接结合到Si表面有助于提高SEI的界面稳定性。高能球磨已被有效地用于硅材料来制备亚微米或纳米颗粒，以及用于锂离子电池负极的Si基复合材料/合金和结构。在这项工作中，作者采用高能球磨作为唯一步骤，通过将添加剂（VC和PEO）添加到新切割和暴露的Si中来实现Si的颗粒尺寸减小和表面功能化。研究了VC和PEO对研磨后Si的影响以及对其电化学性能的影响，具有VC功能化颗粒的硅基电池的比容量明显增加。使用传统的聚丙烯酸（PAA）和聚酰亚胺型（P84）粘结剂制备电极，与常见的PAA相比，聚酰亚胺粘结剂对硅基锂电池性能提高有更明显的效果。使用DLS、PALS、TGA、XPS、拉曼映射和魔角自旋核磁共振谱（MAS NMR）对粉末和电极进行表征，揭示了功能化硅对加工和界面性能的重要影响。这项工作首次报告了通过简单的高能球磨法用VC对Si表面进行功能化，增强了硅基锂离子电池的性能。（文：李澍）图1 高能球磨前后粒度变化图2 高能和低能球磨对Si颗粒的粒度、分散指数和团聚的影响示意图图3 纯硅粉末和用VC和PEO研磨的硅的C1s光谱图4 Si粉末的固态MAS NMR谱图5 使用PAA和P84粘结剂的的Si电极的XPS光谱图6 （a）纯Si、（b）Si-VC、（c）Si-PEO电极与PAA粘结剂的拉曼光谱；（d）具有P84（聚酰亚胺）粘结剂的纯Si电极

论坛背景2021年，在全球“碳中和”和经济转型背景下，我国风光储能一体化建设发展将更有利于推进在全球新一轮能源技术革命和产业变革中抢先占领先机和国际影响力。储能作为“风光”背后重要关键支撑技术之一，优异的储能材料是储能系统的核心部分，而具有特殊结构的碳材料一直是储能材料大家族的重要成员，尤其在电储能表现突出。锂电池、铅炭电池、钠离子电池、超级电容等化学储能，均不断取得突破。Carbontech2021碳基储能高峰论坛以“驱动储能创新，碳索储能新趋势”为主题，讨论碳基材料在化学储能领域的创新突破，将最新研究成果从实验室对接转移到市场，让科研赋能产业、产业反哺科研，共同为产业发展打下基础。组织机构主办单位：DT新材料承办单位：宁波德泰中研信息科技有限公司合作媒体：DT新材料、Carbontech、DT新能源、Carbon energy、仪器信息网合作期刊：Carbon energy执行主席邱介山：北京化工大学教授，化学工程学院院长报告形式主旨报告，邀请报告，申请报告，口头报告论坛规划时间拟邀嘉宾及参考议题11月17日，星期三13:00-20:00论坛报到11月18日，星期四09:00-12:00大会主论坛14:00-17:00政策及产业主席致辞参考话题：政策&趋势、标准、分析测试、认证检测、投融资拟邀嘉宾：院士参考话题：电化学储能助力碳中和演讲嘉宾：马福元，浙江浙能技术研究院有限公司首席科学家参考话题：碳基负极及快充技术拟邀嘉宾：国家能源集团北京低碳清洁能源研究院/广州巨湾技研有限公司参考话题：电力市场化与能源互联网持续推进助力储能产业发展拟邀嘉宾：国网浙江省电力有限公司/中国电力科学研究院参考话题：碳纳米材料在储能器件中的应用拟邀嘉宾：清华大学/天目湖储能技术研究院/北京科技大学11月19日，星期五09:00-12:00储能碳基材料及器件参考话题：碳纳米管导电添加剂拟邀嘉宾：江苏天奈科技/卡博特公司/宁德时代/河南克莱威纳米碳材料有限公司参考话题：从电池体系探讨高性能导电剂拟邀嘉宾：珠海冠宇/惠州亿维锂能/深圳市比亚迪锂电池有限公司针状焦/石油焦在锂电负极原料应用中的比较拟邀嘉宾：山东益大新材料股份有限公司/中国石化金陵石化分公司参考话题：沥青基负极材料拟邀嘉宾：乌海宝杰新能源有限公司/万向一二三股份有限公司参考话题：动力电池中的负极材料要求拟邀嘉宾：南都电源/合肥国轩高科/蜂巢能源参考话题：碳基材料在超级电容器的应用创新演讲嘉宾：李文生，锦州凯美能源有限公司总工程师参考话题：多孔材料及其在超级电容器的应用拟邀嘉宾：宁波中车新能源科技有限公司/上海奥威科技开发有限公司14:00-17:00储能碳基材料及器件参考话题：石墨烯复合纤维及柔性超级电容器拟邀嘉宾：西安交大/东北林业大学参考话题：涂碳集流体拟邀嘉宾：松湖神健科技（东莞）有限公司/江苏鼎盛新能源科技有限公司参考话题：基于孔结构得电容碳研究中国地质大学/中科院山西煤化所参考话题：新型锂电池负极包覆材料拟邀嘉宾：辽宁信德新材料科技股份有限公司/浙江卡波恩新材料有限公司参考话题：不同类型负极的技术路线和趋势拟邀嘉宾：湖南大学/北京化工大学参考话题：高性能导电炭黑及分布控制拟邀嘉宾：焦作市和兴化学/新乡德隆参考话题：钠离子电池负极功能化设计拟邀嘉宾：吉林大学/北京化工大学18:00-20:00交流晚宴11月20日，星期六储能碳基材料与器件09:00-12:00参考话题：硬碳及其在钠离子电池应用拟邀嘉宾：宁德时代/中科海钠参考话题：长寿命高容量硅碳负极产业化技术拟邀嘉宾：纳米技术及应用国家工程中心/上海杉杉新能源科技有限公司参考话题：负极级片工艺的设备与评测拟邀嘉宾：合肥科晶/武汉蓝电/海裕百特参考话题：石油系针状焦的生产技术开发及在锂电池负极材料的应用拟邀嘉宾：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院/潍坊孚美新能源有限公司参考话题：铅碳电池及其应用拟邀嘉宾：超威集团/天能集团技术总监/浙江南都电源参考话题：高性能硅基负极材料拟邀嘉宾：国联汽车动力电池研究院有限责任公司/贝特瑞/陕西动力越源有限公司参考话题：硅基负极在储能电池中的发展前景拟邀嘉宾：欣旺达/深圳比克动力电池.............12:00-13:30自助午餐13:30-15:00圆桌对话: 硅负极在电动汽车动力电池中的应用拟邀：江苏海四达电源股份有限公司，安普瑞斯（南京）有限公司，贝特瑞，上海昱瓴新能源，江西紫宸，中科星程，欣旺达，比克电池..........会议日程日期时间活动安排11月17日（星期三）13:00-21:00论坛报到、注册11月18日（星期四）09:00-12:00开幕致辞、大会主论坛12:00-17:00论坛报告11月19日（星期五）09:00-12:00论坛报告12:00-14:00自助午餐14:00-17:00论坛报告18:00-20:00交流晚宴11月20日（星期六）09:00-12:00论坛报告12:00-13:30自助午餐13:30-16:30硅基负极圆桌对话交通住宿会议地址：上海跨国采购会展中心交通路线：往届回顾Carbontech 2020共包含全体大会和8个分论坛，领袖企业、知名科研院所和高校的3000+决策者和科学家齐聚，呈现200+演讲与互动、新材料CEO高峰论坛和国际碳材料+制造创新挑战赛，同期20000平碳材料主题展区，200+展商产品展示，一站式逛遍碳材料全产业链，打造沉浸式的参会观展体验，共同畅谈碳材料行业未来。碳基储能论坛共有近200家单位，包括宁德时代、江苏天奈、上海昱瓴、上海奥威科技开发有限公司、方大炭素、卡博特、宁波杉元科技有限公司、LG化学等著名企业，也有清华大学、苏州大学、中国科学院、哈尔滨工业大学、南京大学、四川大学、武汉大学等名牌高校。论坛分别以硅碳负极材料、导电剂材料、新型碳负极材料在锂电池、锂硫电池、超级电容器和柔性电池等的应用领域多方面带来精彩的报告分享！邱介山教授带来了精彩致辞和期许，各位嘉宾和单位积极热情支持，论坛得以顺利圆满举办！参会联系王城英（参会、展商、赞助） 电话：17757839401（微信同号）邮箱：wangchengying@polydt.com

据报道，美国科罗拉多大学研究人员日前成功合成出石墨炔，此项成果或为电子、光学和半导体材料研究开辟全新的途径。事实上，石墨炔的合成研究一直是科学家们孜孜以求的目标，早在2010年，我国的李玉良院士团队就在世界上首次合成石墨炔。我们很多人都听说过大名鼎鼎的石墨烯，也知道2010年的诺贝尔物理学奖就是颁发给了石墨烯材料的研发者。石墨炔与石墨烯，仅一字之差，它们之间是否存在某种联系？石墨炔能否和石墨烯媲美？这里我们就来深入了解一下。21世纪是石墨烯的世纪　　让我们先从更早出世的石墨烯说起。　　听上去，石墨烯和石墨似乎有着某种联系，事实也确实如此。石墨烯和石墨、金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质。它们都是碳家族的一员，互为同素异形体，含有碳元素但具有不同的排列方式，从而表现出不同的物理性质。　　比如金刚石（钻石的原身），它呈正四面体空间网状立体结构，碳原子之间形成共价键；当切割或熔化时，需要克服碳原子之间的共价键，由于金刚石中所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。　　石墨是片层状结构，层内碳原子排列成平面六边形，每个碳原子以3个共价键与其它碳原子结合，而层与层之间的距离则比较大，层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。天然石墨耐高温，热膨胀系数小，导热、导电性好，摩擦系数小。铅笔之所以在纸上轻轻一划就会留下痕迹，正是这种松散堆砌的结果。　　石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，可以说石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至几十层的石墨烯。　　换句话说，把石墨一层一层地剥下来就是石墨烯了。从力学性质上说，石墨烯同石墨一样，其各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。　　科学家已经证实了石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，比钻石还坚硬，是世界上最硬的钢铁强度的100多倍。瑞典皇家科学院在颁发2010年诺贝尔物理学奖时曾这样比喻：“利用单层石墨烯制作的吊床可以承载一只4千克的兔子”。有人这样引申说，由于石墨烯厚度只有单层原子，透光率高达97.7%，因此如果真有那样的吊床，它不仅对于肉眼，甚至对于很多仪器来说都是不可见的，我们看到的将是一只悬停在半空中的兔子。还有估算显示，如果重叠石墨烯薄片，使其厚度与食品保鲜膜相同的话，便可承载2吨重的汽车。　　从热电性质上来说，在石墨烯的“二维世界”里，电子运动具有很奇特的性质，即电子的质量仿佛是不存在的，其传导速度可达光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。加上石墨烯结构在常温下的高度完美性，使得电子的传输及对外场的反应都超级迅速，这使得石墨烯具有超常的导电性和导热性。　　而且更重要的是，石墨烯还可以用来制作晶体管，由于石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的线度上依然能稳定地工作。若是用石墨烯来替代硅生产超级计算机，计算机的运行速度将会比现在快数百倍。因此很多人相信，石墨烯将会成为硅的接班人，引领技术领域一个新的微缩时代的来临。　　除了具有超高的强度和韧性外，石墨烯几乎是完全透明的，即使是最小的单分子原子（氦原子）也无法穿过，只吸收2.3%左右的光，还有不透水、不透气以及抵御强酸、强碱的能力，这使它有可能成为制作保护膜的理想材料。石墨烯既能导电又高度透明的特点，使得它非常适合作为透明电子产品的原料，例如触摸显示屏、太阳能电池板的原料等。　　研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新型储能设备——微型石墨烯超级电容器。这种装置的充电或放电速度比常规电池快100倍到1000倍，能在一分钟内给手机甚至汽车充满电。　　正因如此，所以有人说，如果20世纪是硅的世纪，那么21世纪就是石墨烯的世纪。　　2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，在实验中成功地从石墨中分离出石墨烯。2010年，两人因此共同获得了诺贝尔物理学奖。“下一代奇迹材料”石墨炔　　石墨烯已经如此神奇了，那么石墨炔呢？它有什么不一样的神奇之处吗？　　石墨炔和石墨烯一样，也是只由碳原子构成，也是只有一层原子厚度的二维晶体。不同的地方在于，石墨烯的平面原子结构是六边形，也被称为蜂巢晶格结构；而石墨炔的平面原子结构则能具有数种不同的二维结构，其理论上能以无数种形态存在，目前已经至少有6种石墨炔异构体被报道。　　正是因为拥有异构体结构，石墨炔具有某些独特的电子传导、力学和光学特性。此外，石墨炔还天生具有电荷载子，不像石墨烯需要额外掺杂，因此能作为制作电子元件所需的半导体材料。　　早在1968年，理论化学家鲍曼就通过理论计算证实了石墨炔结构的存在。但要想在实际中合成制备出石墨炔，还面临着很多巨大的困难。我们可以这样理解，石墨烯的平面碳原子结构和石墨的单层平面碳原子结构毕竟是相同的，因此合成制备石墨烯还可以以石墨为抓手，而合成石墨炔的难度显然是更大了。　　科学家们一直在为此不懈努力。在2010年，中科院化学所李玉良院士团队在石墨炔研究方面取得了重要突破，在世界上首次合成了石墨炔，开辟了碳材料的新领域。李玉良和他的团队从20世纪90年代中期开始探索平面碳的合成化学研究。在石墨炔的合成中，他们从源头的分子设计开始进行研究，渐渐地试着合成一些分子的片段。直到有一天在阅读文献的过程中，李玉良研究员突然联想到了一种化学的方法有可能使石墨炔大面积成膜。他们在铜片表面上通过化学方法原位合成石墨炔并首次成功地获得了大面积（3.61平方厘米）碳的新的同素异形体——石墨炔薄膜。　　今年5月9日发表在《自然合成》上的研究论文，则在石墨炔合成制备上提供了一个新的途径。此文通讯作者、科罗拉多大学波尔德分校化学教授张伟和他的团队，通过使用被称为炔烃换位反应的有机反应过程中，在热力学和动力学的控制下重新分割或切割和重组烷基化学键，也成功地制作出石墨炔。　　石墨炔被誉为是最稳定的一种人工合成的二炔碳的同素异形体。由于其特殊的电子结构及类似硅的优异半导体性能，石墨炔有望广泛应用于电子、半导体领域。　　锂在石墨中的扩散方式是面内扩散，也就是层间扩散。与石墨不同的是，石墨炔同时有二维平面结构和三维孔道结构，锂在其中有面内和面外两种扩散方式，这使得石墨炔在锂离子电池方面具有很好的应用潜力。石墨炔是一种理想的储锂材料，可以作为锂离子电池的高能量密度存储的负极材料。科学家也预测它在新能源领域将产生非比寻常的影响。　　石墨炔这种材料或许还有一些令人意想不到的神奇功能。据2020年发表在《科技日报》上的一则报道，山东理工大学低维光电材料与器件团队发现，石墨炔具有优异的紫外非线性特性，可以“恰到好处”地吸收紫外线。相关成果发表在国际知名期刊《纳米尺度》上。所谓紫外非线性材料，就是能够在紫外线强度比较低的情况下允许其通过，但若紫外线强度高于某一阈值，那么该材料就会神奇地将超额的紫外线阻挡住，形成对生物细胞的保护，从而使其成为理想的紫外防护材料。　　英国《纳米技术》杂志曾这样评价：“石墨炔是未来最具潜力和商业价值的材料之一，它将在诸多领域得到广泛的应用。”　　在合成石墨炔领域，我国科学家有着开创性的成果。而要获得大规模工业制备石墨炔的方法，还需要全球科学家们付出更多艰苦的努力，前景令人期待。

大家好，我是李欣研，来自电子科技大学的一名博士生，导师陈俊松教授。我的主要研究方向是新能源二次电池，很荣幸能获得飞纳电镜的这次评奖，这次我获奖的文章是 Efficient Stress Dissipation in Well-Aligned Pyramidal SbSn Alloy Nanoarrays for Robust Sodium Storage。 本篇文章主要聚焦在改善钠离子电池负极合金材料由于体积膨胀带来的稳定性差的问题，我们这篇文章有以下几个亮点： 亮点一： SbSn 二元合金具有独特的 3D 金字塔结构，它在充分展现合金型负极材料高容量特点的同时拥有较好的循环稳定性。 SbSn 纳米阵列的SEM 电镜图（飞纳电镜拍摄，侧视图） 亮点二： 利用密度泛函理论计算证明了与单金属相比，该二元合金提供了更高的Na+ 扩散效率，并且退火后形成的&ldquo 合金胶&rdquo 有效增强了导电基底和 SbSn 之间相互作用，从而避免了活性物质从集流体上脱落，保证了二者之间的稳定接触。 基于 DFT（密度泛函理论）理论计算：a) Sb-SbCu、Sn-SnCu 和 SbSn-SbSnCu 三种含 Na 迁移路径的模型；b) 不同迁移模型中 Na 扩散的能量；c) Sb-SbCu、Sn-SnCu 和 SbSn-SbSnCu 的态密度。 虚线表示 d 波段中心在每一个系统；d) SbCu、SnCu、SbSnCu、Cu 的几何优化模型及其对应的结合能。 亮点三： 基于有限元分析表明当前三角形几何形状能够提供更短的 Na+ 扩散路径，使其在吸附更多钠离子的同时具有较小的浓度梯度和更均匀的应力分布，这将有利于高倍率下的充放电性能以及对 Na+合金/去合金过程中所产生的结构应力的即时消散。我们通过组分和结构的调整实现了较好的循环稳定性和倍率性能。 对相同底部长度和高度下不同形状的 Na+ 离子浓度和应力分布进行了有限元分析；a) Na+ 离子浓度分布 b) 三种形状的应力分布；c) 底部角落最大局部应力的放大图；d) 三种形态的分布；e) 平均 Na+ 离子浓度的对比；f) 三种形状的局部最大应力对比 其中，比较重要的形貌表征就是通过飞钠电镜实现的，它将我们合成的三角形貌很好地呈现了出来，通过拍摄正面和截面的图像，我们可以看到生长的合金由一个个小的三角形组成，并且排列的非常整齐。 SbSn 纳米阵列的合成过程示意图 SbSn 纳米阵列的 SEM 图（飞纳电镜拍摄）：俯视图（b,c）和侧视图（d,e） 由于合金胶是在集流体和活性物质底部，所以表征起来有一定的困难，飞钠电镜能谱 Mapping 测试和截面测样功能，使得这一问题得到了很好的解决。 SbSn 纳米阵列结构的能谱面扫 Mapping 结果 最后，感谢我们科研团队老师和同学们的指导与帮助，也非常感谢飞钠电镜的技术支持。

2021年5月27-28日，第三届（2021）中国锂电正负极材料技术创新与应用化研讨会在江苏苏州成功举行。 正负极材料是锂离子电池中的核心关键材料。目前，锂离子电池的能量密度下限取决于正负极材料，并且正负极材料占锂离子电池成本的60%~70%。因此加快正负极材料的研发和改进生产工艺，不仅有利于提高锂离子电池的综合性能，同时还可能显著降低目前遇到的电池成本过高的难题。 此次会议目的是为了进一步推动我国正负极材料的研究和技术进步，及时了解正负极材料最新相关研究成果和发展动态，尽早推广下游大规模应用，明确主要需求，加强行业交流，促进产学研协同创新。 岛津积极参与了本次会议，并为参会嘉宾带来了岛津最新锂电材料解决方案。 岛津分析计测事业部市场部郝正明博士发表了《岛津应对电池材料研究的解决方案》。 岛津分析计测事业部市场部郝正明博士 郝正明博士介绍了岛津针对锂电池行业全面的解决方案，除了满足基础检测要求，如元素、粒度、成分分析及力学性能外，岛津亦可提供用于表面分析研究的设备。 报告中郝博士从丰富的实际案例角度出发，详细介绍了岛津XPS、EPMA和SPM产品。另外，也利用此次机会介绍了岛津刚刚上市的SPM Nanoa产品，现场播放了新产品视频，让参会嘉宾直观感受到岛津新品在自动化方面的优异表现。 同时，为了更好地与参会嘉宾深入交流，岛津现场特别设立了展台。

2022 中国青岛锂电负极材料技术大会现已圆满落幕，复纳科学仪器（上海）有限公司产品经理刘晓龙和庄思濛在此次大会上隆重发布了全新的《复纳锂电负极材料综合解决方案》，为锂电行业的快速发展带来了新的动力，内容涉及形貌表征、异物分析、离子研磨制样、锂电清洁度分析以及电极材料包覆改性方案。高性能的台式场发射扫描电镜 超高分辨率 低电压 更好的表面细节 高性能能谱分析制样设备 离子研磨锂电行业清洁度分析电极材料包覆改性本次会议主办方给大家搭建了一个友好的交流平台，各位科研专家以及企业代表都带来了自己最新的研究成果，会上大家积极热烈的讨论，促进了从业人员对新技术的学习与了解，对于推动锂电负极材料上下游企业的发展起到了重要作用。

8月11日，第四届中国锂电正负极材料技术创新与产业化研讨会在湖南长沙盛大开幕，来自全国锂电材料行业企业及研究单位共计近千人参加了此次盛会。本次研讨会将进一步推动我国正负极材料的研究和技术进步，将加强行业交流，相互了解正负极材料最新相关研究成果和发展动态，将会极大的促进产学研协同创新。莱伯泰科受邀参加了本次大会，带来了《锂电池材料元素分析白皮书》，并现场展示了超级微波消解仪和全自动消解仪。其中全自动消解实现了消解过程自动化和标准化，有效提高实验精密度和重现性，而超级微波消解仪更是可以实现石墨等难容材料完全消解的可能性，解决了行业一大痛点。 莱伯泰科深耕无机元素分析近二十年，拥有丰富的产品线，可以提供从前处理到分析检测的完整解决方案。在这本《锂电池材料元素分析白皮书》中，我们聚焦于锂电池元素分析的样品消解前处理过程和检测方法，致力于给用户提供更简单、易操作和准确快速的锂电池材料元素分析解决方案。白皮书中详细阐述了使用微波消解和ICP-MS等手段进行锂电池各种材料分析的具体步骤和方法。白皮书领取报名 本次会议我们带来的《锂电池元素分析白皮书》受到广大老师、学员的认可，纷纷前来领取。为了帮助大家对锂电池元素分析的学习，我们也会为未领到白皮书的老师提供邮寄服务，请点击下方链接报名，之后我们会一一提供给大家。报名链接：http://labtechgroup.mikecrm.com/raGfDi9UltraWAVE 超级微波消解仪超级微波化学平台 改变了传统微波消解的设计规则，是样品消解领域划时代性产品！1、实现了超高温度和压力的消解，可在200bar压力长时间工作，工作效率是常规微波的3倍以上；2、同一批次消解食品，土壤，矿石，塑料，金属等多种类型样品；3、仅需2-3mL加酸量，与常规微波相比减少70%，无需赶酸； 4、很低的使用成本，无需使用特殊的消解罐，普通的石英/玻璃/TFM试管均可使用；5、大幅减少人力消耗，10秒左右快速密闭消解罐，避免了几十分钟的装罐过程；6、大样品批处理量和称样量，同时消解26/77个样品。AutoDigiblock S30UP 全自动消解仪1，全自动过程：消解过程自动化，标准化，有效提高实验精密度和重现性2，智能化控制：远程控制系统，操作更便捷，预约开机功能让仪器真正实现无人值守自主实验3，实验更高效：完全独立的双模块设计，不同的方法可同时运行，互不干扰无污染4，高等级防腐：全防腐操作平台，自带通风系统，隔绝酸气酸液，让仪器运行更稳定

【文章信息】降低4V正极-聚合物固态电解质的锂金属电池界面不稳定性第一作者：陈锦涛通讯作者：何冠杰*单位：伦敦大学学院【研究背景】在清洁、可靠、低成本和环保的储能解决方案方面，由于锂资源的短缺和成本的增加，锂离子电池（LIBs）正面临挑战。作为锂离子电池有潜力的替代方案之一，钾离子电池（PIBs）在电化学储能研究领域得到了深入研究。钠和钾的地球资源比锂丰富得多。此外，由于金属钾在低电位范围内不与铝反应，它提供了用铝代替铜作为集流体的可能性，这进一步降低了PIB的成本。然而，PIB仍然面临着挑战，包括其缓慢的动力学，由于循环过程中严重的体积变化导致的不良循环性，以及电极和不匹配的电解质之间的副反应。在PIBs的循环过程中，其缓慢的动力学和巨大的结构应变是由于钾离子的大离子半径造成的。碳基材料在PIB中非常重要，因为它们具有优良的导电性、低电压放电平台、高理论比容量和低成本，并且能适应钾的大离子半径。在利用碳材料作为钾离子电池的负极方面，仍然存在许多挑战：1）许多碳材料的层间间距不够。商用石墨的层间间距通常为0.335纳米，以容纳大的钾离子（1.38Å），这导致速率能力差，容量衰减快。2)充电/放电过程中体积变化严重，导致循环稳定性有限；目前，针对CNTs的结构工程已涌现许多的方法，包括金属有机框架。3）昂贵的方法和合成过程中产生的副产物也需要在设计负极时加以考虑。【文章简介】基于此，伦敦大学学院何冠杰博士团队进行了结构工程策略，采用了生物质衍生材料葡萄糖结合碳纳米管作为基底碳骨架，加以低含量磷化处理，在碳结构中诱导出阴离子缺陷，以提高PIBs阳极的动力学性能。碳框架提供了一个强大而稳定的结构，以适应材料在循环过程中的体积变化，而进一步的磷掺杂改性被证明可以提高速率能力。这是由于孔径分布、电子结构以及电荷储存机制的改变而发现的。这项工作中的优化电极显示了在0.2 A g-1的电流密度下175 mAh g-1的高容量，以及作为PIB阳极的速率性能的增强（在电流密度增加50倍的情况下容量保持60%）。因此，这项工作为指导未来对PIB的碳基阳极的研究提供了合理的设计。【本文要点】要点一：材料形貌与孔隙原始GCNT的孔径主要分布在0~200 Å之间，而200-PGCNT的孔径在200~400 Å之间转移到一个较高的数值，其中的峰值显示在300 Å左右。大多数孔隙的直径300-PGCNT分布在400Å以上的范围内，并在600~1000Å之间均匀分布。P原子掺杂不仅可以提供孤对电子用于吸收，而且可以增加刚性碳纳米管之间的距离以提供孔隙。三个典型的Langmuir等温模型在高P/P0区域有差异，在200-PGCNT和300-PGCNT有急剧增加。曲线末端的急剧增加是由于颗粒之间存在空隙，这可能发生类似于大孔（50-7500纳米）的吸附作用。材料的孔隙大小可以在许多方面影响离子传输。如果孔径太低，可能会减慢阳离子的迁移；如果孔径太高，可能无法提供足够的结构来承载阳离子。孔隙和孔径分布应该被控制在合适的范围内，这可以通过磷化（退火）来实现。【图1】：扫描电子显微镜（SEM）图像：a）200-PGCNT和b）300-PGCNT；c）300-PGCNT的透射电子显微镜（TEM）图像，Brunauer-Emmett-Teller试验（BET）测试结果为：d）平均直径与累积孔隙体积，e）孔隙直径与dV/log（D）孔隙体积，f）相对压力与吸收量（cm3 g-1 STP），箭头指向上方为吸附过程。要点二：磷的表面分析与碳管的缺陷分析通过XPS分析P 2p轨道，确定磷元素的存在进一步确定了掺杂P成功。基本上，D波段的强度越高，缺陷的数量就越大。较高的ID/IG比率反映了较高的缺陷浓度。D和G的强度由每个峰的面积来表示。在减去基线并使用高斯模型拟合各峰后，结果显示在图1h中。原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT的ID/IG比率为1.95、2.79和2.94。ID/IG的比率显示出随着P含量的增加而增加的趋势，这与较高的缺陷浓度有关。【图2】a-c) 300-PGCNT、200-PGCNT、Pristine-GCNT的P 2p轨道的X射线光电子能谱（XPS）图；d) 300-PGCNT的C 1s轨道的XPS图。e) Pristine-GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT基线校正后的拉曼光谱，ID/IG是D的强度与G的强度之比；f) 300-PGCNT的O 1s轨道的XPS光谱。要点三：电池性能及应用在材料中掺入P原子可以提高倍率性能。在高电流密度下的容量保持率有随着P量的增加而增加的趋势。原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT在电流密度为5 A g-1时的容量分别为20、27和100 mAh g-1。位于碳骨架中的P原子可以提供阴离子缺陷宿主钾离子，并促进钾离子传输的动力学，这可以提高倍率性能。此外，材料的CNT骨架可以保护结构不崩溃。比较300-PGCNT和200-PGCNT，我们可以得出结论，更丰富的P原子掺杂含量有助于提高速率性能。此外，300-PGCNT的容量在18个循环（包括10个循环的激活）后，在电流密度为0.1A g-1时可以达到214 mAh g-1。【图3】a) 300-PGCNT在0.1 mV s-1扫描速率下的CV图；b) 原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT的速率性能评估；c) 原始GCNT、200-PGCNT和300-PGCNT在200 mA g-1电流密度下的长循环稳定性测量。要点四：结合表征的容量贡献分析我们得知含磷的（300-PGCNT）的电容贡献率（51.2%）几乎等于原始GCNT的电容贡献率（50.5%），这也可以从图4c,f中得到证实，原始GCNT的数值逐渐上升到73%，而300-PGCNT在3.2 mV s-1的扫描速率下电容贡献率达到81%。高电容分布也是由P原子掺杂引起的。如上所述，更大的孔径分布，更高的电子传导性，以及300-PGCNT的孤对电子导致的K+离子储存，可以促进电容贡献。【图4】a）原始GCNT和d）300-PGCNT的CV图（0.2 mV s-1）；b）原始GCNT和e）300-PGCNT的log（i）和log（V）之间的关系；c）原始GCNT和f）300-PGCNT在不同扫频下的电容和扩散控制过程的贡献。【第一作者介绍】：陈锦涛，伦敦大学学院博四研究生，就读于伦敦大学学院化学系，Ivan. P. Parkin 课题组。

齐聚全球力量，共‘碳’材料未来！Carbontech专注于推动碳材料行业高质量发展，始终秉持产学研融合，搭建碳材料行业交流平台载体，积极促进人才、技术及项目的合作交流与对接。Carbontech2021将于11月18日开启新起点，大会将诚邀碳材料领域专家400位+，带来极具时效性和参考价值的碳材料相关主题报告和分享，涵盖金刚石、培育钻石、碳基储能、碳化硅半导体、碳化硅陶瓷、石墨烯、碳纳米管、碳纤维及碳/碳复合材料、多孔碳材料等相关碳材料主题论坛。同期举办青年科学家论坛，CEO高峰论坛，圆桌会议，项目路演，需求对接，新品发布，逆向采购和碳材料主题特色展览等精彩活动。为什么参与——前沿、趋势、应用、决策、市场、智库聚焦碳材料行业动态荟聚碳材料全产业链人群精准链接，找到对的人；思维碰撞，开拓新思路；精彩纷呈，呈现多样性碳材料主题活动碳材料主题展览会议信息• 组织机构主办单位：DT新材料协办单位：中科悦达（上海）材料科技有限公司，中国超硬材料网，湖南省新材料产业协会名誉主席：成会明，中国科学院院士，中国科学院金属研究所研究员 黄政仁，中国科学宁波材料技术与工程研究所研究员，所长论坛主席：敖玉辉，长春工业大学教授陈成猛，中国科学院山西煤炭化学研究所研究员郭领军，西北工业大学教授黄启忠，中南大学教授黄 庆，中科院宁波材料所先进能源材料工程实验室主任李清文，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所副所长邱介山，北京化工大学教授，化学工程学院院长阮殿波，俄罗斯自然科学院院士，宁波大学教授王 炜，重庆石墨烯研究院有限公司总经理张久俊，加拿大皇家科学院院士，上海大学教授（以姓氏字母为序）承办单位：宁波德泰中研信息科技有限公司媒体支持： Carbontech，材视科技，华讯活性炭网，材料分析与应用，烯碳资讯，石墨盟，阿仪网，环球会展网，涂料在线，粉体圏• 大会日程日期时间活动安排地点11月17日星期三全天会议报到一楼签到处09:00-17:002021中国新材料产业发展大会暨CEO高峰论坛上海新发展亚太JW万豪酒店18:00-20:00CEO商务酒会11月18日星期四09:00-09:30开幕式活动主会场09:30-12:00碳材料大会主论坛主会场09:00-17:002021中国新材料产业发展大会暨CEO高峰论坛上海新发展亚太JW万豪酒店碳材料主题展览，英才计划、需求对接、逆向采购会会场一、二楼14:00-17:00金刚石论坛，培育钻石论坛，碳基储能论坛，碳化硅半导体论坛，碳化硅陶瓷论坛，石墨烯论坛，碳纳米管论坛，碳纤维及碳/碳复合材料论坛，多孔碳材料论坛分会场夯邦创新挑战赛分会场12:00-14:00自助午餐餐饮区18:00-20:00欢迎晚宴11月19日星期五09:00-17:00金刚石论坛，培育钻石论坛，碳基储能论坛，碳化硅半导体论坛，碳化硅陶瓷论坛，石墨烯论坛，碳纳米管论坛，碳纤维及碳/碳复合材料论坛，多孔碳材料论坛分会场碳材料主题展览，英才计划、需求对接、逆向采购会会场一、二楼12:00-14:00自助午餐餐饮区11月20日星期六09:00-12:00金刚石论坛，培育钻石论坛，碳基储能论坛，碳化硅半导体论坛，碳化硅陶瓷论坛，石墨烯论坛，碳纳米管论坛，碳纤维及碳/碳复合材料论坛，多孔碳材料论坛分会场碳材料主题展览，英才计划、需求对接、逆向采购会会场一、二楼14:00-17:00自由离会12:00-14:00自助午餐餐饮区• 报告议题确认嘉宾及报告议题时间论坛及议题（排名不分先后，持续更新中）11月18-20日09:00-17:00金刚石论坛超精密加工与智能制造袁巨龙，浙江工业大学教授 半导体基片超精密加工技术与装备康仁科，大连理工大学教授超高速磨削加工难加工材料表面完整性研究张璧，南方科技大学教授 超硬材料的激光加工王成勇，广东工业大学教授 金刚石刀具在树脂基碳纤维复合材料与碳化硅陶瓷基复合材料中应用陈明，上海交通大学教授 新型超硬材料的合成与性能研究赵智胜，燕山大学教授大面积单晶金刚石材料与器件研究进展张进成，西安电子科技大学教授金刚石激光——实现高亮度激光输出的新手段吕志伟，河北工业大学教授金刚石在激光晶体中的应用杭寅，上海光机所研究员金刚石材料和光电器件单崇新，郑州大学教授大尺寸超高导热金刚石单晶制备及其装备技术朱嘉琦，哈尔滨工业大学教授金刚石布里渊激光器——突破高相干激光功率极限的新手段白振旭，河北工业大学教授基于金刚石NV的晶圆级电磁兼容测试技术杜关祥，南京邮电大学教授氢终端金刚石半导体导电沟道研究刘金龙，北京科技大学副教授（李成明教授团队）高导热材料的设计与制备郭宏，有研科技集团有限公司教授GaN大功率放大器基于金刚石散热片的研发郭跃进，南方科技大学教授碳基芯片散热江南，中国科学院宁波材料所研究员微纳尺度下金刚石的弹性应变工程及器件探索陆洋，香港城市大学教授金刚石在大功率微波射频器件及5G高功率芯片中的应用徐跃杭，电子科技大学教授CVD金刚石热沉封装高功率器件张星，集美大学副教授CVD金刚石在激光中的应用秦景霞，元素六技术负责人飞秒激光加工金刚石微结构及NV色心田振男，吉林大学副教授先进激光技术助力新材料应用突破Dhruv Rajguru，Deputy Manager – International Sales & Marketing11月18-20日09:00-17:00培育钻石论坛有关培育钻石首饰创新设计的思考施健，上海交通大学、上海市首饰设计协会副会长培育钻石与设计师的多种可能杜半，深圳珠宝首饰设计师协会会长技术驱动重塑钻石零售的新机会郭海峰，钻石小鸟创新总经理培育钻石品牌元年，克拉自由时代到来刘韧， Light Mark 联合创始人、品牌合伙人沈锡田，中国地质大学(武汉)教授宋中华，国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC）北京研究所副所长黄耀庭，中信证券研究部高级经理圆桌嘉宾：梁伟章， 广州钻石交易中心总经理刘厚祥，国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC）上海实验室顾问11月18-20日09:00-17:00碳纤维复合材料论坛碳纤维在能源领域应用与发展杨小平，北京化工大学教授碳纤维/环氧复合材料分层裂纹的自修复研究刘玲，同济大学教授耐高温含硅芳炔树脂及其复合材料研究进展黄发荣，华东理工大学教授碳纤维热塑性复合材料的热冲压成型吴海宏，河南工业大学教授“双碳”目标下碳纤维复合材料的发展机遇吴刚平，中科院山西煤化所研究员耐高温聚酰亚胺树脂及其复合材料王震，中科院宁波材料所碳纤维自动铺放成型技术与应用吴保林，中科院自动化研究所高性能中间相沥青基碳纤维发展及应用叶崇，湖南大学教授 碳纤维增强热塑性复合材料超声波焊接研究进展李洋，天津大学副教授 激光新技术在碳纤维领域的应用王菲，长春工业大学副教授 先进复合材料用高性能环氧树脂吕蔚，上海华谊树脂总经理11月18-20日09:00-17:00碳/碳复合材料论坛黄启忠，中南大学教授郭领军，西北工业大学教授董志军，武汉科技大学教授王大伟，上海大学绍兴研究院副院长李铁虎，西北工业大学教授史小红，西北工业大学教授袭建人，山东大学教授彭雨晴，上海大学副研究员廖寄乔，金博股份董事长王秀飞，优材百慕技术副总肖鹏，中南大学教授/湖南世鑫董事长申富强，骐杰碳素总经理张晓卉，沈阳科斯莫科技有限公司总经理姜勇，湖南省鑫源新材料董事长11月18-20日09:00-17:00石墨烯论坛面向工业制备的石墨烯薄膜制备与转移技术研究李雪松，电子科技大学教授差异化石墨烯规模化制备与应用卢红斌，复旦大学教授石墨烯导热增强复合材料与热界面材料林正得，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员石墨烯与先进润滑田煜，清华大学教授面向极端环境应用的碳纳米多功能材料结构设计徐鸣，华中科技大学教授成会明，中国科学院院士，中国科学院金属研究所研究员王炜，重庆石墨烯研究院总经理丁古巧，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员任广义，信和新材料股份有限公司重防腐负责人牛利，广州大学教授张锦英，西安交通大学教授侯士峰，山东利特纳米技术有限公司洪江彬，厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司11月18-20日09:00-17:00多孔碳材料论坛多孔碳商业化评价方法及流程安仲勋，上海奥威科技开发有限公司副总经理，国家车用超级电容器系统工程技术研究中心主任活性炭在全氟化合物（PFAS）的应用贺鹏，卡尔冈炭素（苏州）有限公司总经理新一代净水MTP滤芯介绍许鑫，北京碧水源科技股份有限公司研发中心高级工程师以生物质碳为原料的超级电容活性炭的工业化生产张永林，北海星石碳材料科技有限责任公司总经理Structural Design of Carbon Materials for Microwave Absorbing Properties黄小萧，哈尔滨工业大学教授酚醛树脂微球的分子尺度设计及光催化生产双氧水刘健，中国科学院大连化学物理研究所研究员功能介孔碳材料的设计合成李伟，复旦大学教授碳@铝复合材料的制备及其污染物去除性能研究杨世迎，中国海洋大学教授超级电容器用多孔碳材料的可控构筑及其产业化研究杨维清，西南交通大学教授生物质基碳材料在高级氧化技术中的应用张延荣，华中科技大学教授功能性多孔碳材料的制备与应用研究张世国，湖南大学教授多孔碳功能材料设计与能源转换张进涛，山东大学教授电化学应用导向的纳米多孔碳的设计与合成张国新，山东科技大学教授三维多孔碳的制备及其在5V高电压超级电容单体中的应用赵磊，岭南师范学院物理系副主任隔热承载一体化材料及其高温演变规律郭鹏磊，中国科学院金属研究所博士蒋剑春，中国工程院院士，中国林业科学研究院林产化学工业研究所研究员俞书宏，中国科学院院士，中国科学技术大学教授（确认中）陈成猛，中国科学院山西煤炭化学研究所研究员陆安慧，大连理工大学教授王朝阳，中物院激光聚变研究中心研究员张亚刚，电子科技大学教授张学同，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员陈永，海南大学教授李瑛，浙江工业大学教授麦亦勇，上海交通大学教授李凯，军事科学院防化研究院防化研究院副研究员汪海燕，深圳市环球绿地新材料有限公司技术总监力小安，南京动量材料科技有限公司总经理吴惠东，福建元力活性炭股份有限公司销售总监11月18-20日09:00-17:00碳纳米管论坛纳米碳金属基复合材料的构型化复合张荻，上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室主任从碳管到碳笼——材料设计及能源应用胡征，杰青、长江学者、南京大学教授超长碳纳米管的可控制备与优异性能张如范，清华大学化工系副教授TEM碳基纳米增材、减材、等材制造王鸣生，厦门大学教授碳纳米管真空电子学柳鹏，清华大学副研究员一种新的固相合成手段-极端条件下碳材料的可控合成郑海燕，北京高压科学研究中心研究员碳纳米管飞秒激光器刘雪明，杰青、浙江大学教授单壁碳纳米管量产技术王文宏，北京北方国能科技有限公司总经理面向热管理应用的碳纳米管组装材料研究邱琳，北京科技大学教授碳纳米管纱线许福军，东华大学纺织学院副院长碳纳米管/硅异质结太阳电池陈剑辉，河北大学物理科学与技术学院副研究员碳纳米管水处理刘艳彪，东华大学环境科学与工程学院研究员碳纳米管结构复合吸波材料桂许春，中山大学光电材料与技术国家重点实验室副教授面向电化学储能的碳及聚合物材料设计与应用耿建新，天津工业大学院长高导电铜/碳纳米管复合材料高召顺，中科院电工研究所研究员李清文，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所副所长戴 庆，杰青、国家纳米科学中心所务委员丁建宁，江苏大学副校长、教授刘开辉，杰青、北京大学物理学院教授张永毅，中科院苏州纳米所南昌研究院材料部主任杨 烽，南方科技大学副教授张莹莹，清华大学副教授蒋仲庆，浙江理工大学教授陈培宁，复旦大学彭慧胜课题组副研究员耿宏章，天津工业大学教授苏言杰，上海交通大学薄膜与微细技术教育部重点实验室副研究员11月18-20日09:00-17:00碳基储能论坛碳基储能材料的设计构筑方法及挑战邱介山，北京化工大学教授，化学工程学院院长电化学储能助力碳中和马福元，浙江浙能技术研究院有限公司电化学储能首席研究员新一代的高导电单双壁碳纳米管的开发和应用毛鸥，江苏天奈科技股份有限公司研发&知识产权总监锂离子电池快充负极材料研究进展潘广宏，国家能源集团北京低碳清洁能源研究院高级工程师锂离子电池炭负极材料的结构设计和性能宋怀河，北京化工大学教授高性能硅基材料的研发及产业化徐泉，北京壹金新能源科技有限公司研发总监 纳米线储能材料与器件麦立强，武汉理工大学教授中国储能产业政策与发展潜力展望李楠，中国海油集团能源经济研究院资深研究员、博士阮殿波，宁波大学教授，俄罗斯自然科学院院士胡涵，中国石油大学教授张海娇，上海大学教授王振波，哈尔滨工业大学教授何孝军，安徽工业大学教授、化学化工学院院长杨卷，西安交通大学副教授郑时有，上海理工大学教授刘栋，北京化工大学副教授金亮，中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司雷成，乌海宝杰新能源有限公司副总经理黄伟国，超威电源集团有限公司研究院副院长路崎，能源材料业务中国区应用开发负责人诺瑞(深圳)新技术有限公司重庆石墨烯研究院有限公司圆桌话题：硅负极在电动汽车动力电池中的应用刘萍博士，上海昱瓴新能源科技有限公司首席技术官徐泉，北京壹金新能源科技有限公司研发总监11月18-20日09:00-17:00碳化硅半导体论坛SiC功率MOSFET可靠性研究进展孙伟锋，东南大学电子科学与工程学院院长SiC衬底氮化物HEMT外延材料研究进展李忠辉，中国电子科技集团公司第五十五研究所首席专家高电压（15kV）功率器件封装基板设计与绝缘材料研究梅云辉，天津工业大学教授SiC 功率器件与应用研究进展张峰，厦门大学教授全碳化硅高频隔离光伏逆变器的研制杨文强，北京低碳清洁能源研究院研发经理碳化硅MOSFET器件特性及应用章剑锋，瑞能半导体科技股份有限公司研发总监盛况，浙江大学电气工程学院院长傅振兴，云度新能源汽车有限公司CTO梁亚非，北汽新能源研究院动力系统部总工程师江协龙，湖南三安半导体有限责任公司总经理赵然，国宏中宇科技发展有限公司总经理刘国友，株洲中车时代电气股份有限公司副总工程师王学合，上汽英飞凌汽车功率半导体(上海)有限公司总经理杨霏，国家电网有限公司功率半导体研究所副总工程师颜剑，华润微电子有限公司研发经理11月18-20日09:00-17:00碳化硅陶瓷论坛再结晶碳化硅及其复合材料的研究进展与应用肖汉宁，湖南大学教授半导体制造装备用高精密碳化硅陶瓷部件刘海林，中国建筑材料科学研究总院有限公司所长碳化硅陶瓷膜材料关键制备技术与前沿应用徐慢，武汉工程大学教授高比表面积碳化硅: 新型绿色催化材料郭向云，常州大学教授SiC陶瓷及其复合材料的3D打印与微结构设计杨勇，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员碳化硅陶瓷基复合材料工程应用研究向阳，国防科技大学副研究员黄庆，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员何流，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员吴澜尔，北方民族大学材料科学与工程学院教授、院长王应德，国防科技大学教授茹红强，东北大学教授黄小忠，中南大学教授李江涛，中国科学院理化技术研究所研究员陈建军，浙江理工大学教授焦健，中国航发北京航空材料研究院表面工程研究所副所长• 参会费用碳材料论坛参会费用信息（元/人）（非通票及通票均含餐饮）企业参会科研代表参会学生参会通票4800非通票3800通票3500非通票2500通票3000非通票2000说明与备注含活动期间会刊、论文集等资料、茶歇、3个午餐、1场晚宴券等、纪念胸针、胸卡、参会证等缴费方式银行转账名 称：宁波德泰中研信息科技有限公司开户银行：中国建设银行股份有限公司宁波住房城市建设支行帐 号：33150198343600000107支付宝转账名 称：宁波德泰中研信息科技有限公司支付宝账户：info@polydt.com会议现场缴费现场可通过刷卡、现金、支付宝及微信缴费特别提醒1）请务必完整填写注册表信息！请一定在汇款附言上注明“姓名、单位、热管理会务费”！ 2）现场缴费，发票在会后10个工作日内开具并寄出。3）需要开具普通增值税发票时，提供单位名称和纳税人识别号即可；需要开具增值税专用发票时，需提供单位名称、纳税人识别号、单位地址、电话、开户行及银行账号全部信息。• 交通住宿地址：上海跨国采购会展中心，上海市普陀区光复西路2739号（南门）地点距离地铁路线虹桥机场1号航站楼8.8公里2号航站楼12.6公里2号线（2号航站楼—威宁路站）浦东国际机场52公里2号线（浦东国际机场—威宁路站），2号线威宁路站4号口出来右转上威宁路桥，过河后即下楼梯沿光复西路向东步行400米即到。虹桥高铁站13公里2号线（虹桥火车站—威宁路站）上海火车站9.1公里4号线：上海火车站—中山公园（换乘地铁2号线）—2号线（威宁路）1号线：上海火车站—人民幸场站（换乘地铁2号线）—2号线（威宁路）3号线：上海火车站—中山公园（换乘地铁2号线）—2号线（威宁路）• 推荐酒店酒店房型地点步行联系方式 ★★★★★上海新发展亚太JW万豪酒店单/双 ¥800上海市普陀区大渡河路158号600米7分钟预定链接https://www.marriott.com.cn/event-reservations/reservation-link.mi?id=1634113048868&key=GRP&app=resvlink ★★★★桔子酒店(上海威宁路地铁站店)单 ¥450双 ¥500上海市长宁区威宁路428号1.3km15分钟程浩17621608436 ★★★全季酒店（长风公园店）单/双 ¥450上海市普陀区丹巴路28弄26号1.5km18分钟梁志愿15711695657 ★★★上海协信莎玛长风服务式公寓高级大床房：¥500豪华大床房：¥550豪华双床房：¥600上海市普陀区大渡河路388弄2号420米7分钟杨振兴15921507086联系我们王城英手机：17855813137邮箱：wangchengying@polydt.com

近日，四川赛恩思售后工程师去到广西桂康新材料有限公司，对我公司销售产品HCS-801型高频红外炉进行安装调试工作。在客户现场，对仪器进行测样并对操作人员进行了仪器操作维护培训。广西桂康新材料有限公司总投资为8.7亿元，注册资金1.1788亿美元，占地787亩，坐落于广西桂林市灵川县三街镇工业园。主要致力于高碳、中碳、低碳锰铁和锰硅合金等多品种锰系合金的生产，是国内主要的锰合金生产企业之一。 锰硅合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。高碳锰铁是由锰、铁两种元素组成的合金，可用于炼钢做脱氧剂。根据碳含量的多少，锰硅合金分中碳锰铁和低碳锰铁两类，中碳锰铁碳含量在0.7%~2.0%。高频红外碳硫仪在检测合金矿石类样品时，由于其检出限低，操作简便，测试准确，为企业节约了生产成本，提高了生产效率，近年来越来越受到厂家的青睐。四川赛恩思仪器现已有HCS系列高频红外碳硫仪、OES系列直读光谱仪以及ONH系列氧氮氢分析仪，满足客户不同的检测需求。诚邀全国各地经销商和使用方来函、洽谈咨询；欢迎有识之士加入四川赛恩思仪器有限公司。

引言当今，高能量密度锂离子电池（LiB）为大多数电动汽车、手机供电，甚至提供储能，使可再生能源替代化石燃料。然而，也发生过此类电池在使用过程中因过热而造成火灾和爆炸的情况。EA8000A X射线分析仪中所采用的先进技术可用于检测和表征锂离子电池生产中用作导电添加剂和负极活性材料的粉末中的金属污染物。该仪器仅需几分钟即可定位和分析粉末中的金属异物颗粒。应用报告在本应用指南中，EA8000A用于测定碳基导电剂中金属污染物的数量和成分。为证明EA8000A的检测能力，已制备15克碳基原料用于分析。分析250 mm x 200 mm样品面积仅需耗时7分钟。首先，分析仪检测已制备样品中金属异物颗粒的存在情况和位置——其在X射线透射图像中被明确标记为暗点，因为它们由比周围基质密度更大的材料制成。随后使用EDXRF技术分析此类金属异物颗粒，颗粒图像、XRF映射和光谱如应用报告中图例所示。分析仪的软件通过光谱信息提供每个被分析的颗粒的定性和定量元素成分值。联系我们日立分析仪器已开发出一系列用于燃料电池生产过程质量控制的分析仪器。欲了解与EA8000A有关的更多信息，或讨论更广泛的测试要求，请联系我们。

研究背景:碳化硅（SiC）的晶格特点有利于自身脱锂和嵌锂，已经成为研发能量密度高、充电快，功率密度大和寿命长的高性能锂电池负极材料的热点。然而，碳化硅存在电子电导率低，离子内部扩散慢，以及表面易形成致锂钝化的固体电解质界面（SEI）膜等缺陷，会造成电池循环性能与库伦效率的降低。为了解决这些问题，大多数研究组采用了表面石墨化、构建壳状结构等方法，希望改进SiC电极的缺陷，提高锂电比容量和循环性能。相比而言，基于界面工程研究可通过表/界面化学键的构筑，解决SiC电导率低和离子内部扩散效率低的问题。近期，广州大学王家海教授团队联合香港科技大学邵敏华教授团队，在国际知名期刊Nano-Micro Letter（影响因子：26.6）上发表题为“High-quality epitaxial N doped graphene on SiC with tunable interfacial interactions via electron/ion bridges for stable lithium-ion storage”的研究工作。王家海教授和邵敏华教授为共同通讯作者，广州大学为第一单位。工作亮点该工作原位构建外延氮掺杂石墨烯包覆SiC纳米颗粒，利用氮掺杂石墨烯与SiC表面Si-C间的相互作用，构筑利于电荷转移的通道，增强电池的倍率性能和循环性能。结合第一性原理分析，表面Si-C化学键的存在提高了该复合结构的导电性，促进电荷迁移，进一步降低锂离子迁移能垒，调控电荷分布，提升电池的倍率和循环性能。全电池性能测试结果显示其良好的实际应用前景。本研究利用表面构筑增强电极材料导电性及锂离子存储性能，提供了一种纳米结构表面调控的设计方式。文章链接：https://doi.org/10.1007/s40820-023-01175-6王家海教授课题组招聘博士后因目前研究工作需要，现面向国内外公开招收博士后多名，应聘者年龄原则上不超过35岁，应具有熟练的实验技术手段，可独立开展科研工作, 具有较强的中英文写作与交流能力，对科研工作热情，做事态度积极主动，有责任感，有服务意识和团队合作精神，具备良好的敬业精神和职业道德。作为第一作者在相关专业领域一区期刊发表SCI论文二篇及以上。年薪36万元起（含五险一金单位部分），其中A类博士后44万元起（含五险一金单位部分）。如未租住学校住房，可享受2.4万元/年的租房补贴，广州市博士后科研项目资助20万元。出站后待遇：拿到博士后基金且结题者，可申请广州市青年后备人才，住房补贴100万（不限名额），家庭生活费用30万。未成年子女可由博士后基地协助联系就近入托、就学，享受优质的子女教育资源及良好的医疗服务。应聘者可先发送“简历+研究背景概述”至课题组负责人王家海教授，联系方式：jiahaiwang@gzhu.edu.cn。电话：18816801579。

笔者近日从我省光伏产业巨头晶龙集团获悉，世界500强企业——美国应用材料公司经过对中国市场的长期考察，十分看好晶龙集团在半导体领域的技术创新能力和行业优势，日前选定在晶龙集团建立硅探针材料实验室。　　美国应用材料公司是全球最大的半导体生产设备和高科技技术服务企业，营业收入连续9年在半导体生产设备领域名列第一。晶龙集团是国家火炬计划太阳能硅材料产业基地，年产单晶硅5000余吨，产量连续8年居世界之最。企业成功研发了二极管单晶可循环生产工艺。晶龙生产的太阳能级、半导体器件级和集成电路级硅单晶在业界享有盛誉。美国应用材料公司决定投资在晶龙集团建立半导体专用部件实验室和检测室即硅探针材料实验室，标志着晶龙集团真正成为了美国应用材料公司在中国的供应商。

德国元素Elementar | 新能源汽车行业电极材料分析解决方案对于新能源领域的发展来说，电池是关键的环节，也是近年来产业链中投资火热的领域之一。动力电池性能指标主要有储能密度、循环寿命、充电速度、抗高低温和安全性五个维度，其中储能密度和安全性是两大刚需，凭借这两点磷酸铁锂电池和三元锂动力电池跻身主流市场，分别应用于电动客车和电动乘用车市场。 三元锂动力电池是锂电池的一种，是指采用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池。而另一种锂离子电池阳极材料是磷酸铁锂，化学式为LiFePO4，主要用于各种锂离子电池。随着电池行业的快速发展，相关公司针对于现有的三元锂电体系，提出了无钴电池材料的研发方向，由于钴的价格比较昂贵，可以通过增加镍的含量，来增加能量密度和降低成本。 硅材料是目前已知的拥有最高理论比容量的负极材料，作为锂电池负极，在提高动力电池性能上有着巨大的潜力，并且工业上大规模应用的时间窗口已经来临。但是，硅负极材料具有较高的体积膨胀，纯硅作为锂离子电池负极材料时极易粉化、脱落，从而与电解液不断形成新的SEI膜，其电化学性能较差。因此硅碳复合材料是作为锂离子电池负极材料的理想选择。而对于以上的锂电池材料来说，碳硫元素含量的测量至关重要。因为这两种元素含量的范围会对锂电材料的充放电速率，电池容量以及电化学性能有很大影响。这里选择了来自于德国元素的inductar CS cube对于这三种材料进行测量：inductar CS cube 红外碳硫仪应用领域：黑色系金属合金，有色金属，有色金属，碳化物及陶瓷材料，地质矿物，电极材料的碳硫分析。特点：创新性坩埚设计，无需动力气清洁型燃烧（低灰尘和尘屑），无需外接吸尘器加热的除尘过滤器，配备了高效的风冷水冷装置可自由程序变化输出功率的感应炉 可自由程序变化的注氧流速燃烧过程可由光学摄像系统观察专利球夹设计，实现免工具维护

p　　进一步提高电池的能量密度是动力电池发展的主题和趋势, 而关键材料是其基础. 本文从锂离子动力电池正、负极材料, 隔膜及电解液等几个方面, 对锂离子动力电池关键材料的发展趋势进行评述. 开发高电压、高容量的正极新材料成为动力锂离子电池比能量大幅度提升的主要途径 负极材料将继续朝低成本、高比能量、高安全性的方向发展, 硅基负极材料将全面替代其他负极材料成为行业共识. 此外, 本文还对锂离子动力电池正极、负极材料等的选择及匹配技术、动力电池安全性、电池制造工艺等的关键技术进行了简要分析, 并提出了锂离子动力电池研究中应予以关注的基础科学问题./ppstrong　　1 引言/strong/pp　　发展新能源汽车被广泛认为是有效应对能源与环境挑战的重要战略举措. 此外, 对我国而言, 发展新能源汽车是我国从“汽车大国”迈向“汽车强国”的必由之路 [1] . 近年来, 新能源汽车产销量呈现井喷式增长, 全球保有量已超过130万辆, 已进入到规模产业化的阶段. 我国也在2015年超过美国成为全球最大的新能源汽车产销国. 以动力电池作为部分或全部动力的电动汽车, 因具有高效节能和非现场排放的显著优势,是当前新能源汽车发展的主攻方向. 为了满足电动汽车跑得更远、跑得更快、更加安全便捷的需求, 进一步提高比能量和比功率、延长使用寿命和缩短充电时间、提升安全性和可靠性以及降低成本是动力电池技术发展的主题和趋势./pp　　近日,由中国汽车工程学会公布的《节能与新能源汽车技术路线图》为我国的动力电池技术绘制了发展蓝图. 该路线图提出,到2020年,纯电动汽车动力电池单体比能量达到350Wh/kg,2025年达到400Wh/kg,2030年则要达到500W h/kg 近中期在优化现有体系锂离子动力电池技术满足新能源汽车规模化发展需求的同时, 以开发新型锂离子动力电池为重点, 提升其安全性、一致性和寿命等关键技术, 同步开展新体系动力电池的前瞻性研发 中远期在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时, 重点研发新体系动力电池, 显著提升能量密度、大幅降低成本、实现新体系动力电池实用化和规模化应用./pp　　由此可见, 在未来相当长的时间内, 锂离子电池仍将是动力电池的主流产品. 锂离子电池具有比能量高、循环寿命长、环境友好、可以兼具良好的能量密度和功率密度等优点, 是目前综合性能最好的动力电池, 已被广泛应用于各类电动汽车中 [2~7] ./pp　　本文简要介绍了锂离子动力电池的产业技术发展概况, 并从锂离子动力电池正、负极材料, 隔膜及电解液等几个方面, 对锂离子动力电池关键材料的发展趋势进行评述. 本文还对锂离子动力电池正、负极材料的选择及匹配技术、动力电池安全性、电池制造工艺等关键技术进行了简要分析, 并提出了锂离子动力电池研究中应予以关注的基础科学问题./ppstrong　　2 锂离子动力电池产业技术发展概况/strong/pp　　从产业发展情况来看, 目前世界知名的电动汽车动力电池制造商包括日本松下、车辆能源供应公司(AESC)、韩国LG化学和三星SDI等都在积极推进高比能量动力锂离子电池的研发工作. 综合来看, 日本锂电池产业的技术路线是从锰酸锂(LMO)到镍钴锰酸锂三元(NCM)材料. 例如, 松下的动力电池技术路线早期采取锰酸锂, 目前则发展镍钴锰酸锂三元、镍钴铝酸锂(NCA)作为正极材料, 其动力电池主要搭载在特斯拉等车型上. 韩国企业以锰酸锂材料为基础, 如LG化学早期采用锰酸锂作为正极材料, 应用于雪佛兰Volt车型, 近年来三星SDI和LG化学已经全面转向镍钴锰酸锂三元材料(表1) [8] ./pp　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2d0662ae-8c3d-4524-aa6c-4ba35fb5d971.jpg" title="1.jpg"//pp　　目前国内主流动力锂电池厂商, 如比亚迪等仍以磷酸铁锂为主, 磷酸铁锂电池在得到了大规模普及应用的同时, 其能量密度从2007年的90W h/kg提高到目前的140W h/kg. 然而, 由于磷酸铁锂电池能量密度提升空间有限, 随着对动力电池能量密度要求的大幅提升, 国内动力电池厂商技术路线向镍钴锰三元、镍钴铝或其混合材料的转换趋势明显(表2)./pp　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/fd4ccbd7-67aa-49c0-bf98-30020d1d0ed3.jpg" title="2.jpg"//ppstrong　　3 锂离子动力电池关键材料的发展趋势/strong/pp　　锂离子电池采用高电位可逆存储和释放锂离子的含锂化合物作正极, 低电位可逆嵌入和脱出锂离子的材料作负极, 可传导锂离子的电子绝缘层作为隔膜,锂盐溶于有机溶剂作为电解液, 如图1所示. 正极材料、负极材料、隔膜和电解液构成锂离子电池的4种关键材料./pp　　3.1 正极材料/pp　　锰酸锂(LMO)的优势是原料成本低、合成工艺简单、热稳定性好、倍率性能和低温性能优越, 但由于存在Jahn-Teller效应及钝化层的形成、Mn的溶解和电解液在高电位下分解等问题, 其高温循环与储存性能差. 通过优化导电剂含量、纯化电解液、控制材料比表面 [11] 以及表面修饰 [12] 改善LMO材料的高温及储存性能是目前研究中较为常见且有效的改性方法./pp　　磷酸铁锂(LFP)正极材料有着良好的热稳定性和循环性能, 这得益于结构中的磷酸基聚阴离子对整个材料的框架具有稳定的作用. 同时磷酸铁锂原料成本低、对环境相对友好, 因而使得LFP成为目前电动汽车动力电池中的主流材料 [12~16] . 但由于锂离子在橄榄石结构中的迁移是通过一维通道进行的, LFP材料存在着导电性较差、锂离子扩散系数低等缺点./pp　　从材料制备角度来说, LFP的合成反应涉及复杂的多相反应,因此很难保证反应的一致性, 这是由其化学反应热力学上的根本性原因所决定的 [16] . 磷酸铁锂的改进主要集中在表面包覆、离子掺杂和材料纳米化三个方面.合成工艺的优化和生产过程自动化是提高LFP批次稳定性的基本解决方法. 不过, 由于磷酸铁锂材料电压平台较低(约3.4V), 使得磷酸铁锂电池的能量密度偏低,这一缺点限制了其在长续航小型乘用车领域的应用./pp　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4796d208-e8dd-4b71-a5fc-296ecba8d6c1.jpg" title="3.jpg"//pp　　镍钴锰三元(NCM)或多元材料优势在于成本适中、比容量较高, 材料中镍钴锰比例可在一定范围内调整, 并具有不同性能. 目前国外量产应用的动力锂电正极材料也主要集中在镍钴锰酸锂三元或多元材料, 但仍然存在一些亟需解决的问题, 包括电子导电率低、大倍率稳定性差、高电压循环定性差、阳离子混排(尤其是富镍三元)、高低温性能差、安全性能差等 [17] . 另外, 由于三元正极材料安全性能较差, 采用合适的安全机制如陶瓷隔膜材料也已成为行业共识 [18] ./pp　　考虑到安全性等问题, 通过改进工艺(如减少电极壳的重量等)来提高电池能量密度的空间有限. 为了进一步提高动力锂离子电池的能量密度, 开发高电压、高容量的正极新材料成为动力锂离子电池比能量大幅度提升的主要途径(图2) [19,20]/pp　　3.1.1 高电压正极材料/pp　　开发可以输出更高电压的正极材料是提高材料能量密度的重要途径之一. 此外, 高电压的另一显著优势是在电池组装成组时, 只需要使用比较少的单体电池串联就能达到额定的输出电压, 可以简化电池组的控制单元. 目前主流的高电压正极材料是尖晶石过渡金属掺杂的LiM x Mn 2?x O 4 (M=Co、Cr、Ni、Fe、Cu/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/3b01137b-1330-47a0-a313-51c9d4f2f033.jpg" title="4.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 2 比较各种类型的高电压、高容量正极材料的体积能量密度、功率、循环性、成本和热稳定性的雷达图 [20] (网络版彩图)等)/pp　　最典型的材料是LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , 虽然其比容量仅有146mAh/g, 但由于工作电压可达到4.7V, 能量密度可达到686W h/kg [20,21] . 本课题组 [22] 以板栗壳状的MnO 2为锰源, 通过浸渍方法合成了由纳米级的多面体聚集而成微米球状的尖晶石镍锰酸锂(LNMO)材料. 该结构对电解液的浸入和锂离子的嵌入和脱出十分有利,且可以适应材料在充放电过程中的体积变化, 减小材料颗粒之间的张力. 该研究还发现, 含有微量Mn 3+的LNMO电化学性能更优, 充放电循环80圈后放电比容量还能保持在107mAh/g, 容量保持率接近100%.LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 的比容量衰减制约了它的商业化进程,其原因多与活性材料以及集流体与电解液之间的相互作用相关, 由于电解液在高电位下的不稳定性, 如传统碳酸酯类电解液会在4.5V电压以上氧化分解, 使得锂离子电池在高电压充放电下发生气胀, 循环性能变差./pp　　因此, 高电压正极材料需要解决电解液匹配问题.解决上述问题的方法包括以下3个方面. (1) 材料表面包覆 [23~25] 和掺杂 [26~28] . 例如, Kim等 [28] 近期通过表面4价Ti取代得到LiNi 0.5 Mn 1.2 Ti 0.3 O 4 材料, 透射电子显微镜显示材料表面形成了坚固的钝化层, 因此减少了界面副反应, 30℃下全电池实验结果表明在4.85V截止电压, 200个循环后, 容量保持率提高了约75%. 然而, 单独的表面涂层/掺杂似乎不能提供长期的循环稳定性(如≥500个循环), 在应用中必须考虑与其他策略相结合. (2) 使用电解液添加剂或其他新型电解质组合 [29~31] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/e33aa180-4c60-4e9a-af6d-315f29391fd1.jpg" title="5.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 3 具有良好电化学稳定性的用于高电压LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 材料的LiFSA/DMC电解液体系. /ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) LiFSA/DMC混合电解液中的组分结构示意图 (b) 两种不同配比情况下, 溶剂分子典型平衡轨迹的DFT-MD模拟 (c) 铝电极在LiFSA/DMC混合电解液中的高电压稳定性 (d) 全电池在40° C, C/5倍率下的循环性能 [31] (网络版彩图)/span/pp　　如图3所示, Yamada课题组 [31] 利用简单的LiFSA/DMC(1:1.1, 摩尔比)电解液体系实现了LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 /石墨全电池在40℃温度下循环100次后容量保持90%, 尽管高度浓缩的系统的离子电导率降低了一个数量级(30℃时为约1.1 mS/cm), 但依然保持了与使用商业碳酸酯电解液体系相当的倍率性能. (3) 使用具有离子选择透过性的隔膜 [32~35] . 已经证明使用电化学活性的Li 4+x Ti 5 O 12 膜 [32] 以及锂化Nafion膜与商业PP膜的复合隔膜 [33] 能够极大地改善LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 的循环寿命./pp　　此外, 一些由LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 衍生的新型尖晶石结构高电压材料如LiTiMnO 4 [36] 、LiCoMnO 4 [37,38] 等, 以及橄榄石结构磷酸盐/氟磷酸盐也被广泛研究, 如LiCoPO 4 [39] 、LiNiPO 4 [40] 、LiVPO 4 F [41] 等 [42] ./pp　　3.1.2 高容量正极材料/pp　　由于锂离子电池负极材料的比容量远高于正极材料, 因此正极材料对全电池的能量密度影响更大.通过简单的计算可知, 在现有的水平上, 如果将正极材料的比容量翻倍, 就能够使全电池的能量密度提高57%. 而负极材料的比容量即使增加到现有的10倍, 全电池的能量密度也只能提高47% [43] ./pp　　镍钴锰三元材料中, Ni为主要活性元素, 一般来说,活性金属成分含量越高, 材料容量就越大.低镍多元材料如NCM111、NCM523等能量密度较低, 该类材料体系所能达到的动力电池能量密度为120~180Wh/kg, 无法满足更高的能量密度要求. 高容量正极材料的一个发展方向就是发展高镍三元或多元体系./pp　　高镍多元体系中, 镍含量在80%以上的多元材料(NCA或NCM811)能量密度优势明显, 用这些材料制作的电池匹配适宜的高容量负极和电解液后能量密度可达到300Wh/kg以上 [44] . 但是高镍多元材料较差的循环稳定性、热稳定性和储存性能极大地限制了其应用. 一般认为当镍的含量过高时, 会引起Ni 2+ 占据Li + 位置, 造成阳离子混排, 阻碍了Li + 的嵌入与脱出, 从而导致容量降低 [20,45,46] .另外, 材料表面与空气和电解液易发生副反应、高温条件下材料的结构稳定性差和表面催化活性较大也被认为是导致容量衰减的重要原因 [20,45,47] ./pp　　解决上述问题的方法有如下3种./pp　　(1) 对材料进行有效的表面包覆或体相掺杂 [48~50] . 例如, 最近Chae等 [50] 利用湿化学法在NCM811表面包覆了一层N,N-二甲基吡咯磺酸盐,有效地阻隔了材料与电解液界面, 抑制了电解液在高镍三元材料表面的催化分解, 1C倍率下前50圈的平均库仑效率达99.8%, 容量保持率高达97.1%./pp　　(2) 开发具有浓度梯度的高镍三元体系 [51~55] . Sun课题组 [53~55] 采用共沉淀方法制备了具有双斜率浓度梯度三元材料,如图4所示, 这种材料的内部具有更高含量的镍, 有利于高容量的获得和保持, 外层有更高含量的锰, 有利于循环稳定性和热稳定性的提升. 通过Al掺杂, 具有浓度梯度的LiNi 0.61 Co 0.12 Mn 0.27 O 2 在经过3000次循环后,其容量保持率从65%大幅度提高到84%./pp　　(3) 开发与高容量正极材料相适应的电解液添加剂或新型电解液体系 [56~58] ./pp　　目前高镍多元材料量产技术主要掌握在日韩少数企业手中, 如日本的住友、户田, 韩国的三星SDI、LG、GS等. 根据不同的应用领域, 材料的镍含量在78~90 mol%, 克容量集中在190~210mA h/g. 各公司正尝试将其应用于电动汽车领域, 其中尤以特斯拉采用的镍钴铝(NCA)受到广泛瞩目. 需要指出的是, NCA和NCM811两种材料在容量、生产工艺等方面具有很多相似性, 松下18650电池正极采用NCA正极, 电池能量密度约为250Wh/kg, 但NCA材料因存在铝元素分布不均、粒度难以长大等问题, 主要应用于圆柱电池领域, 圆柱型电池在在电池管理系统方面需要的技术与成本较高./pp　　除 此 之 外 , 基 于 Li 2 MnO 3 的 高 比 容 量 (200~300mAh/g) 富 锂 正 极 材 料 zLi 2 MnO 3 · (1?z)LiMO 2(0/pp　　3.2 负极材料/pp　　锂离子电池负极材料分为碳材料和非碳材料两大类. 其中碳材料又分为石墨和无定形碳, 如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等 其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等 [61] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6e6b8975-e32c-4aee-9021-c6d0edef3ad9.jpg" title="6.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 4 Al掺杂的具有双斜率浓度梯度三元材料LiNi 0.61 Co 0.12 Mn 0.27 O 2 [54,55] ./pp span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) TEM EDS元素分析成像 (b) TEM 线性元素扫描分析 (c) Al掺杂和无掺杂的三元材料循环性能对比 (网络版彩图)/span/pp　　负极材料将继续朝低成本、高比能量、高安全性的方向发展, 石墨类材料(包括人造石墨、天然石墨及中间相碳微球)仍然是当前锂离子动力电池的主流选择 近到中期, 硅基等新型大容量负极材料将逐步成熟, 以钛酸锂为代表的高功率密度、高安全性负极材料在混合动力电动车等领域的应用也将更加广泛. 中远期, 硅基负极材料将全面替代其他负极材料已成为行业共识./pp　　硅基负极材料被认为是可大幅度提升锂电池能量密度的最佳选择之一, 其理论比容量可以达到4000mAh/g以上 [62,63] , 与高容量正极材料匹配后, 单体电池理论比能量可以达到843Wh/kg, 但硅负极材料在充放电过程中存在巨大的体积膨胀收缩效应, 会导致电极粉化降低首次库仑效率并引起容量衰减 [64~67] ./pp　　研究者尝试了多种方法解决该问题./pp　　(1) 制备纳米结构的材料, 纳米材料在体积变化上相对较小, 且具有更小的离子扩散路径和较高的嵌/脱锂性能, 包括纳米硅颗粒 [68~70] 、纳米线/管 [71~74] 、纳米薄膜/片 [75~77] 等./pp　　(2) 在硅材料中引入其他金属或非金属形成复合材料, 引入的组分可以缓冲硅的体积变化, 常见的复合材料包括硅碳复合材料 [78~82] 、硅-金属复合材料等 [83~85] . Cui课题组 [81] 通过先后在硅纳米颗粒表面包覆二氧化硅和碳层, 再将二氧化硅层刻蚀之后得到蛋黄蛋壳结构的硅碳复合材料, 如图5所示, 并利用原位透射电镜研究了碳壳与硅核之间的空隙对材料稳定性及电化学性能的影响. 由于蛋黄蛋壳的结构在硅和碳层之间预留了充足的空间, 使硅在嵌锂膨胀的时候不破坏外层的碳层, 从而稳定材料的结构并得到稳定的SEI膜. 在此基础上, 通过对碳包覆之后的纳米颗粒进行二次造粒,在大颗粒的表面再包覆碳膜, 最后刻蚀制备出类石榴的结构 [82] , 复合材料尺寸的增大减小了材料的比表面积, 提高了材料的稳定性, 材料的1000周循环容量保持率由74%提高到97%, 如图5所示./pp　　(3) 选用具有不同柔性、界面性质的黏结剂, 提高黏结作用 [86~88] 最近,Choi等 [88] 通过形成酯键使传统黏结剂聚丙烯酸PAA与多聚轮烷环组分PR交联结合得到具有特殊结构的双组分PR-PAA黏结剂, 如图6所示, 很大程度上提高了硅负极在充放电过程中的稳定性./pp　　(4) 采用体积变化相对缓和的非晶态硅材料, 如多孔硅材料等 [89,90] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c68c0215-a21a-4fa0-9f73-1a0fca0d02f5.jpg" title="7.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 5 具有蛋黄蛋壳的结构的硅碳复合锂离子电池负极材料 [81,82] ./ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " (a) 蛋黄蛋壳的结构合成示意图及TEM图 (b) 类石榴的结构合成示意图 (c) 硅纳米粒子、 蛋黄蛋壳结构硅碳复合材料、类石榴结构硅碳复合材料的循环性能对比 (网络版彩图)/span/pp　　应用方面, 日立Maxell宣布已成功将硅基负极材料应用于高能量密度的小型电池 日本GS汤浅公司则已推出硅基负极材料锂电池, 并成功应用在三菱汽车上 特斯拉则宣称通过在人造石墨中加入10%的硅基材料, 已在其最新车型Model 3上采用硅碳复合材料作为动力电池负极材料./pp　　3.3 电解液/pp　　高安全性、高环境适应性是锂离子动力电池对电解液的基本要求. 随着电极材料的不断改善和更新, 对与之匹配的电解液的要求也越来越高. 由于开发新型电解液体系难度极大, 碳酸酯类有机溶剂配伍六氟磷酸锂盐的常规电解液体系在未来相当长一段时间内依然是动力电池的主流选择./pp　　在此情形下, 针对不同用途的动力电池和不同特性的电极材料, 优化溶剂配比、开发功能电解液添加剂就显得尤为重要.例如, 通过调整溶剂配比含量和添加特殊锂盐可以改善动力电池的高低温性能 加入防过充添加剂、阻燃添加剂可以使电池在过充电、短路、高温、针刺和热冲击等滥用条件下的安全性能得以大大提高 通过提纯溶剂、加入正极成膜添加剂可以在一定程度上满足高电压材料的充放电需求 通过加入SEI膜成膜添加剂调控SEI膜的组成与结构, 可以实现延长电池寿命 [91] . 近年来, 随着Kim等 [92] 第一次成功地将丁二腈(SN)作为电解液添加剂来提高石墨/LiCoO 2 电池的热稳定性, 以丁二腈(SN)和己二腈(ADN) [93] 等为代表的二腈类添加剂因其与正极表面金属原子极强的络合力并能很好地抑制电解液氧化分解和过渡金属溶出的优点, 已经成为学术界和工业界普遍认可的一类高电压添加剂. 而以1,3-丙烷磺酸内酯(PS [94] 和1,3-丙烯磺酸内酯(PES) [95] 等为代表的另一类高电压添加剂,即正极成膜添加剂, 则是通过在正极表面优先发生氧化反应并在正极表面形成一层致密的钝化膜, 从而达到阻止电解液和正极活性物质接触、抑制电解液在高电压下氧化分解的效果./pp　　目前, 高低温功能电解液的开发相对成熟, 动力电池的环境适应性问题基本解决, 进一步提高电池的能量密度和安全性是电解液研发的首要问题. 中远期, 锂离子动力电池电解液材料的发展趋势将主要集中在新型溶剂与新型锂盐、离子液体、添加剂等方面, 凝胶电解质与固态电解质也是未来发展的方向. 而以固态电解质为关键特征之一的全固态电池在安全性、寿命、能量密度及系统集成技术等都具有潜在的优异特性, 也是未来动力电池和储能电池领域发展的重要方向 [96] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/58812389-5862-4e1d-a7b7-b4dc7b4fc4d9.jpg" title="8.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 6 SiMP负极PR-PAA黏结剂的应力释放机理 [88] . /ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) 减小提起物体用力的滑轮机理 (b) PR-PAA黏结剂用于缓解因硅颗粒充放电过程中体积变化而产生应力的示意图 (c) 充放电过程中PAA-SiMP电极破碎和生成SEI膜的示意图 (网络版彩图)/span/pp　　3.4 隔膜/pp　　目前, 商品化锂离子动力电池中使用的隔膜材料主要是微孔的聚烯烃类薄膜, 如聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene, PP)的单层或多层复合膜.聚烯烃类隔膜材料由于其制造工艺成熟、化学稳定性高、可加工性强等优点在一段时间内仍然是商品化隔膜材料的主流, 尤其是PE的热闭孔温度对抑制电池中某些副反应的发生及阻止热失控具有重要意义.发展基于聚烯烃(尤其是聚乙烯)隔膜的高性能改性隔膜材料(如无机陶瓷改性隔膜、聚合物改性隔膜等),进一步提高隔膜的安全特性和电化学特性仍将是隔膜材料研发的重点 [18] ./pp　　最近, 本课题组 [97] 通过使用耐高温的聚酰亚胺做黏结剂将纳米Al 2 O 3 涂覆在商业PE隔膜单层表面将隔膜的热稳定性提高到了160℃. 本课题组 [98] 还在前期开发的SiO 2 陶瓷隔膜的基础上, 在其表面和孔径间原位聚合包覆上一层耐高温的聚多巴胺保护层, 如图7所示, 使隔膜在230℃高温下处理30min, 不但不收缩并且保持良好的机械性能, 可以有效保障电池安全. l’Abee课题组 [99] 以耐热性的聚醚酰亚胺树脂为基材, 将其用NMP加热溶解后重新浇铸成膜, 得到的聚醚酰亚胺隔膜, 其热稳定性可达到220℃.随着锂离子电池在电动汽车等领域的应用, 建立隔膜构造、隔膜孔径尺度与分布的有效调控方法, 以及引入电化学活性基团等使聚烯烃隔膜多功能化, 将是隔膜发展的重要方向. 针对耐热聚合物隔膜等的研发及产业化工作也将得到大力推进./pp　　综上所述，锂离子动力电池关键材料的发展趋势将如图8所示, 正极材料向高电压、高容量的趋势发展 负极则以发展硅碳复合材料为主, 通过发展新型黏结剂和SEI膜调控技术使得硅碳复合负极材料真正走向实际应用 电解液近期内将以发展高电压电解液和高环境适应性电解液材料为主, 中远期则将以固态电解质材料为发展目标 多种材料复合且结构可控的隔膜材料将是锂离子动力电池隔膜的重点发展方向./ppstrong　　4 锂离子动力电池的关键技术和基础科学问题/strong/pp　　4.1 锂离子动力电池的关键技术/pp　　锂离子动力电池是一个复杂的系统, 单一部件、材料或组分的优化未必对电池整体性能的改善有突出效果 [100] . 发展面向电动汽车的高比能量、低成本、长寿命、安全性高的动力电池, 需对锂离子动力电池体系的关键技术予以重点关注, 解决在最终应用过程中影响性能的制约因素./pp　　4.1.1 正极、负极材料等的选择及匹配技术/pp　　锂离子动力电池的寿命、安全性和成本等基本性能很大程度上取决于其电极材料体系的选择和匹配. 因此如何选择高比能量、长寿命、高安全、低成本的材料体系是当前锂离子动力电池的重要技术./pp　　4.1.2 动力电池安全性/pp　　安全性是决定动力电池能否装车应用的先决条件/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a49c15af-1975-4d11-bfe5-e1f5440c1331.jpg" title="9.jpg"//pp style="text-align: center "　　.图 7 包覆上耐高温聚多巴胺保护层的SiO 2 陶瓷隔膜 [98] . /ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) 隔膜结构及合成示意图 (b) 隔膜形貌表征 (c) 隔膜热收缩性能对比(网络版彩图)/span/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/35ce98d1-12c4-439a-b44f-0aa5561115de.jpg" title="10.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 8 锂离子动力电池关键材料技术现状及发展趋势总结(网络版彩图)/pp　　随着锂离子电池能量密度的逐步提升, 电池安全性问题无疑将更加突出. 导致锂离子电池安全性事故发生的根本原因是热失控, 放热副反应释放大量的热及有机小分子气体, 引起电池内部温度和压力的急剧上升 而温度的急剧上升反过来又会呈指数性加速副反应,产生更大量的热, 使电池进入无法控制的热失控状态,导致电池终发生爆炸或燃烧 [101,102] . 高比能的NCM和NCA三元正极、锰基固熔体正极均较LFP材料的热稳定性差, 使人们在发展高能量密度动力电池的同时不得不更加关注安全问题 [103] . 解决电池安全性问题至少需要从两方面着手: (1) 防止短路和过充, 以降低电池热失控的引发几率 (2) 发展高灵敏性的热控制技术,阻止电池热失控的发生 [104] ./pp　　4.1.3 电池制造工艺/pp　　随着动力电池应用的不断加深, 单体电池向着大型化、易于成组的方向发展. 在这一过程中, 单体电池的制造技术尤为重要. 提高产品一致性, 从而使电池成组后的安全性、寿命更高, 使其制造成本更低将是未来锂离子电池制造工艺的发展方向. (1) 开发生产设备高效自动化技术, 研发高速连续合浆、涂布、辊切制片、卷绕/叠片等技术, 可以降低生产成本 (2)开展自动测量及闭环控制技术研发, 提高电池生产过程测量技术水平, 实现全过程实时动态质量检测, 实现工序内以及全线质量闭环控制, 保证产品一致性、可靠性 (3) 建立自动化物流技术开发, 实现工序间物料自动转运, 减少人工干预 (4) 开展智能化生产控制技术研发, 综合运用信息控制、通讯、多媒体等技术,开发有效的生产过程自动化控制及制造执行系统, 最大程度地提高生产效率, 降低人工成本./pp　　4.2 锂离子动力电池的基础科学问题/pp　　4.2.1 研究电极反应过程、反应动力学、界面调控等基础科学问题/pp　　目前, 元素掺杂、包覆等方法被广泛应用于材料改性, 但究其原因往往“知其然不知其所以然”, 如LFP可以通过异价锂位掺杂显著提高电子导电性, 但其究竟是晶格掺杂还是通过表面渗透还存在争议. 另外,一般认为LFP较低的电子导电性和离子扩散特性是导致倍率特性不佳的主要原因, 但研究表明, 锂离子在电极/电解液界面的传输也是影响LFP倍率特性的重要因素. 通过改善界面的离子传输特性, 可以获得更好的倍率特性. 因此深入研究电极上的表面电化学反应的机理, 尤其是关于SEI膜的形成、性质以及电极与电解液的相互作用等, 可以明确材料的结构演化机制和性能改善策略, 为材料及电池性能的改善提供理论指导 [6] ./pp　　4.2.2 发展电极表界面的原位表征方法/pp　　锂离子电池电极材料的性能主要取决于其组成及结构. 通过原位表征技术系统研究材料的组成-结构-性能间构效关系对深入了解电极材料的反应机理,优化材料组成与结构以提高其性能及指导高性能新材料开发与应用均有十分重要意义 [105,106] . 例如, 原位Raman光谱可以通过晶格(如金属-氧配位结构)振动实时检测材料的结构变化, 为找寻材料结构劣化原因提供帮助 [107~109] . 同步辐射技术不仅可通过研究电极材料中原子周围化学环境, 获取电极材料中组成元素的氧化态、局域结构、近邻配位原子等信息, 还可原位获得电池充放电过程电极材料的结构演化、过渡金属离子氧化态以及局域结构变化等信息, 精确揭示电池反应机理 [110,111] 固体核磁共振谱(NMR)则可提供固态材料的局域结构信息, 得到离子扩散相关的动力学信息 [112,113] ./ppstrong　　5 结论/strong/pp　　锂离子动力电池是目前最具实用价值的动力电池, 近几年在产业化方面发展迅速, 有力地支撑了电动汽车产业的发展. 然而, 锂离子动力电池仍然存在许多有待解决的应用问题, 特别是续航能力、安全性、环境适应性和成本, 需要在动力电池基础材料、电池制造和系统技术全产业链上同时进行研究. 可以预期相关技术将在近年内取得长足进步并实现规模应用.随着电动汽车的快速发展, 锂离子动力电池将迎来爆发增长的黄金期./pp style="text-align: right "　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　作者：刘波(厦门大学) 张鹏 赵金保/span/strong/pp　　/ppbr//p

什么是石油焦石油焦是原油经过蒸馏分离出重质油，重质油再经热裂转化而成的产品，是一种在石油加工过程中产生的副产品。石油焦的质量与性能指标是评价其使用价值的重要标准，如硫含量、氮含量、水分等。石油焦主要的元素组成是碳，占80%以上, 含氢1.5%-8%，其余的为氧、氮、硫和金属元素碳。石油焦可分为四种：针状焦（针状结构和纤维纹理，用于石墨电极、负极材料）、海绵焦（杂质含量低，用于炼铝工业）、弹丸焦（由高硫、高沥青质杂油生产，只能用于发电和水泥使用）和粉焦（挥发分高）。为什么要测石油焦中的CHNS元素根据NB/SH/T 0527-2019 石油焦（生焦）的要求，其中硫是石油焦出厂必检项目，所以准确测定石油焦中的硫含量至关重要。石油焦的硫具有高低不同含量，所以对分析仪器也提出了高要求。氮作为石油焦中的检测项目，其的准确测定也是非常重要。德国元素Elementar作为具有120多年元素分析经验的厂家，在CHNS元素分析方面具有多款产品，满足客户的不同测试需求。德国元素Elementar助力碳材料转型石油焦中碳、氢、氮、硫测定方案德国元素 vario MACRO cube 大进样量有机元素分析仪，是市面上唯一一款实现CHNS同时测定的大进样量元素分析仪。vario MACRO cube 大进样量有机元素分析仪且可以通过TCD检测器+IR红外检测器联合使用，实现石油焦中高低含量硫的高精度、高准确性测定。德国元素 rapid CS cube 红外碳硫仪，配置高碳、低硫红外检测器，可精确测定石油焦中碳、硫含量，其检出限低至2 ppm。案例分享—石油焦样品检测案例仪器型号：德国元素 vario MACRO cube 元素分析仪模式：CHNS模式仪器型号：德国元素 rapid CS cube 红外碳硫仪结论石油焦作为高单质碳、低氮、低硫样品，对燃烧条件与检测器的要求很高。德国元素 vario MACRO cube 有机元素分析仪 和 rapid CS cube 红外碳硫仪 的高性能燃烧炉与快速加氧方式，可确保此类样品的充分燃烧氧化，再结合IR红外检测器，实现高碳、低硫的精准测定。

p　　近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队，成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。相关研究成果以Penne-Like MoS2/Carbon Nanocomposite as Anode for Sodium-Ion-Based Dual-Ion Battery为题，在线发表在Small上。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6177974b-2ba4-49ab-b8d7-66db7c701632.jpg" title="1.jpg"//pp　　锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能设备等领域。但由于锂离子电池的大规模应用加之锂资源的匮乏和分布不均，使锂离子电池成本日益攀升，难以满足未来能源存储的低成本、长循环寿命、安全可靠等要求。钠与锂有相似的物理化学性质，且储量丰富、成本较低，使得基于钠离子的二次电池体系的研究近年来受到广泛关注。然而钠离子半径较大，导致Na+在电极材料中扩散缓慢，从而影响电池的倍率性能和循环性能。/pp　　为改善钠离子电池的倍率性能和循环性能，唐永炳研究团队成员朱海莉、张帆等成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。该电池采用膨胀石墨作为正极材料，具有分级结构的MoS2/C纳米复合材料作为负极材料。由于这种具有分级结构的MoS2/C具有更宽的晶体片层间距，有利于提高Na+在其中的离子扩散速率，且碳层的引入提高了材料的电导率，使基于该MoS2/C纳米复合材料的钠型双离子电池具有良好的倍率性能和循环性能。结果表明，该电池在1.0-4.0V的电压区间，2C的电流密度下循环200圈后容量保持率为85%。这种新型钠离子电池在低成本、环保大规模储能领域，如清洁能源、智能电网等具有潜在的应用前景。/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究工作得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目等的资助。/span/ppbr//p

新能源材料是解决能源危机的根本途径，是国家关注的重点领域，也是《中国制造2025》重要部分。新能源材料作为新能源开发利用的关键,目前仍处于发展阶段,还存在转换效率低、能量密度低以及成本高等诸多问题。进一步拓展新能源材料的种类,深入研究其结构、组成、性能之间的关系,对新能源材料的发展与广泛应用都具有重要意义。2023年11月28日-30日，仪器信息网与日本分析仪器工业协会联合举办第六届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议，北京普天德胜科技孵化器有限公司协办，分设四个专场：中日科学家论坛暨氢能源发展与检测技术、新能源电池检测技术、储能材料检测技术、清洁能源检测技术。邀请新能源材料领域研究应用专家、相关检测技术专家，以网络在线报告形式，针对当下新能源材料研究热点、相关检测新技术及难点、新能源市场展望等进行探讨，为同行搭建学习互动平台，增进学术交流，促进我国新能源材料产业高质量发展。一、 主办单位仪器信息网日本分析仪器工业协会二、 协办单位北京普天德胜科技孵化器有限公司三、 参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webin a r/meetings/xny2023/ 四、 “储能材料检测技术”专场预告（注：最终日程以会议官网为准）时间报告题目演讲嘉宾储能材料检测技术（11月30日 下午）14:00储能相变材料关键技术研究及应用张江云广州工业大学 副教授14:30Agilent 5800在储能电池行业的应用及技术优势赵志飞安捷伦科技（中国）有限公司 应用工程师15:00锂离子电池硅基负极粘结剂进展仲皓想中国科学院广州能源研究所 研究员15:30岛津XPS在新能源材料分析中的应用王文昌岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师16:00基于金属热反应硫化锂正极材料的制备邢震宇华南师范大学 副研究员16:30动力电池安全性多维参数的测评与仿真林春景重庆理工大学 副教授五、 嘉宾简介及报告摘要（按分享顺序）张江云 广州工业大学 副教授【个人简介】张江云，博士后，英国赫特福德大学访问学者，广东工业大学副教授。研究方向主要为动力电池及电化学储能系统的热管理，热安全和热灾害防控，具备热能工程与材料学交叉学科专业知识。目前主持/参与国家级，市厅级动力电池热管理领域科研项目20余项。发表相关学术论文20余篇，获授权发明专利8件，参与技术标准编制7件，获得东莞市科学技术进步奖二等奖。【摘要】电池的热安全已经成为制约新能源汽车及电化学储能系统的重大技术瓶颈问题。储能相变材料由于具有高潜热等优势而在热管理领域具有光明的应用前景，尤其是有机相变材料石蜡。本报告以提升电池热安全问题为宗旨，主要从相变材料（高导热型，电绝缘和阻燃型）的制备，性能检测和表征，热管理性能评估几方面系统阐述储能相变材料关键技术研究及应用。赵志飞 安捷伦科技（中国）有限公司 应用工程师【个人简介】安捷伦原子光谱应用工程师，主要负责环境、制药、食品等行业无机元素分析技术支持。【摘要】随着全球能源短缺和气候变化问题日益突出，水能、风能、太阳能等可再生能源技术发展迅速，其中发展低成本、高能量密度的能量储存技术是实现可再生能源技术增长、促进电动汽车及电网等大规模用电系统发展的关键。本报告以电化学储能中的液流电池为例，介绍ICP-OES在储能行业的应用及技术优势。仲皓想 中国科学院广州能源研究所 研究员【个人简介】仲皓想研究员, 硕士生导师，南京大学博士，中山大学博士后，2012年进入中科院广州能源所工作，2017-2018美国劳伦斯伯克利国家实验室访问学者。目前主要从事锂离子/锂硫电池（高分子粘结剂，高容量正负极材料）及锂金属等新能源材料基础及其产业化研究。主持国家自然科学基金面上项目、广东省自然科学基金、博士后基金等数项,参与多项国家及广东省项目；发表SCI论文50余篇；申请发明专利10余项，其中7项已授权、1项美国专利授权。【摘要】现有正负极材料的动力电池比能量已逐渐逼近理论极限，要想提高比能量，必须使用具有更高容量的新一代正负极材料。理论比容量是商业石墨十倍以上的硅材料多年来一直被寄予厚望，但始终未能实现在高容量负极中大规模应用，其根本原因在于硅嵌锂时发生巨大的体积膨胀，及由此引发的一系列负面作用，导致高容量硅基负极无法实现长期稳定循环。 如何消除或者缓解体积膨胀导致的负面作用是让硅基负极走向实用化的研究重点。粘结剂在电极中的比重虽小（质量分数≤10%），但是在减小体积膨胀和保持硅基负极结构稳定性方面发挥着关键作用。开发功能粘结剂是抑制硅基负极膨胀，提升硅基电池性能的有效方法。基于此我们开发了一系列高粘结力粘结剂，高弹性粘结剂及高电子/离子导电粘结剂等，显著提升硅的循环稳定性和倍率性能。王文昌 岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师【个人简介】岛津分析中心应用工程师，2015年毕业于北京科技大学材料专业，曾先后在首钢技术研究院分析中心工作，在英国Kratos总部交流学习，负责XPS的应用开发、技术支持、合作研究等工作，使用XPS技术开展新型材料表征相关研究，在国内外期刊合作发表多篇SCI论文，熟悉XPS数据处理及解析。【摘要】岛津XPS技术特点及其在新能源材料分析领域的应用邢震宇 华南师范大学 副研究员【个人简介】邢震宇，副研究员，香江学者。于2012年在吉林大学化学学院取得化学学士学位（导师：杨柏），于2016年在美国俄勒冈州立大学取得化学博士学位（导师：纪秀磊&陆俊），于2017年在加拿大滑铁卢大学陈忠伟院士课题组从事博士后研究，于2018年被引进到华南师范大学化学学院。 邢震宇担任中国化工学会化工新材料专业委员会委员和广东省材料研究学会青年工作委员会委员。此外，邢震宇还同时担任国家自然科学基金通讯评审专家，广东省自然科学基金通讯评审专家和会议评审专家。此外，还担任材料研究与应用的副主任编委，Batteries (IF=5.938)的Editorial Board ，Energy & Environmental Materials (IF=15.122)、Nano Research (IF=10.269)、Renewable (IF20)、Carbon Research (IF20)、Materials Futures (IF20) 的青年编委。 目前，邢震宇的研究方向包括：（1）金属热反应制备功能材料；（2）碳材料的合成和应用；（3）锂硫电池和钾离子电池电极材料。共发表40篇SCI论文，总引用次数4500，H-index为27。其中，以第一作者/通讯作者在Nature Energy（1篇）、Advanced Materials（1篇）、Nano Energy （4篇）、Energy Storage Materials（1篇）、Small Methods （1篇）、Chemical Engineering Journal（1篇）等国际权威期刊上发表SCI论文24篇。 在产学研方面，邢震宇与宁德新能源展开合作，并在多个创新创业大赛获奖。【摘要】近些年,传统锂离子电池已经无法满足电动汽车对于高比能的需求,而典型的高比能锂硫电池由于锂枝晶带来的安全隐患又无法真正市场化,因此,作为一种同时兼顾高比能和高安全性要求的硫化锂-硅新型电池体系开始成为能源领域的研究重点。但是相对于日益成熟的硅负极材料制备,硫化锂正极材料受限于活化电势高、倍率性能差和容量衰减快等问题,严重阻碍了硫化锂-硅这一电池体系的发展。报告人基于金属热反应制备功能材料一系列系统性的工作积累(Chem. Commun., 2015, 51, 1969 Nano Energy 2015, 11, 600 ChemNanoMat2016, 2, 692 Carbon 2017, 115, 271 Small Methods 2018, 2, 1800062),在对金属热反应瞬时高温性、强还原性和物相分离特殊性的深刻理解基础上,首次通过金属热反应制备了高容量循环稳定的石墨烯包覆的硫化锂纳米胶囊正极材料(Nature Energy 2017, 2, 17090)。除此之外,报告人基于金属热反应首次制备了过渡金属/硫化锂纳米复合物并系统研究了过渡金属对硫化锂电化学行为的影响(Advanced Materials 2020, 32, 2002403)。林春景 重庆理工大学 副教授【个人简介】工学博士，长期从事动力电池热管理与热安全性研究，参与完成多项国家级863、973、重点研发计划项目及省部级研发课题。发表论文近40篇，授权发明专利10余项，参与编写专著5部，参与标准法规制订7项。曾获中国汽车工业科学技术进步奖一等奖、天津市科技进步二等奖等。【摘要】待定六、 会议联系会议内容：杨编辑 15311451191（同微信） yanglz@instrument.com.cn会议赞助：刘经理 15718850776（同微信） liuyw@instrument.com.cn

2020年6月9日-11日，朗铎科技应邀参加在江苏常州举办的2020中国轨道交通创新材料应用发展论坛。本次会议主要围绕围绕轨道交通创新材料的新标准、新技术、新产品等议题进行经验交流和分析，集思广益、增进共识。作为我国高端装备制造领域自主创新程度最高、国际竞争力最强、产业带动效应最明显的行业之一，轨道交通产业的发展适逢一个技术集中爆发交融的好时机。以物联网、大数据、云计算、人工智能、机器人、新能源、新材料为代表的颠覆性新兴技术与轨道交通加速深度融合，新一代轨道交通系统将进入新的发展阶段，高铁发展面临新一轮“洗牌”。随着轨道交通的绿色化、智能化，需要新型材料来提高列车全寿命周期的疲劳强度和可靠性，以及做到结构的轻量化。中国轨道交通行业要在新能源、新材料、信息技术等方面有原创性、颠覆性创新，并注重创新成果的转化。Thermo Scientific ARL easySpark 1160全谱火花直读光谱仪作为原材料检验，炉前快速定量分析、成品质量控制及出厂检验的得力助手，分析精度完全满足实验室级别的要求，数据稳定可靠，为我国轨道交通行业新材料的研究和发展保驾护航。ARL easySpark 1160独特的平场多光栅/CCD（电荷耦合装置）光学系统，凭其高水平的分辨率，大大提高了数据精准度。此外，它还具备独有的智能数字光源、恒温光室及半导体制冷CCD，确保了分析结果的精确度以及卓越性能；在秉承ARL传统火花台（不借助工具即可快速维护）设计的同时拥有先进的氩气智能管理模块，既能有效减少气体消耗又可快速完成元素分析，即使在恶劣的条件下也不例外；ARL easySpark 1160还继承了ARL直读光谱仪的强大分析软件，友好的界面及操作体验，使得车间工人也能轻松上手。自上市以来，凭其高稳定性、维护方便等特点，已征服国内的众多用户。中国轨交产业已经进入“前沿竞争”时代，只有不断的“迭代创新”才能最终胜出。朗铎科技将一如既往地为广大客户提供优质的检测仪器及全面高效的解决方案，为我国轨道交通行业的发展贡献自己的力量。