储能电极材料

科学家“点石成金”，让工业废料变身高性能电池材料

锂离子电池（LIBs）是目前最常用的可充电电池类型，在多种应用领域得到广泛使用，包括消费电子产品、电动汽车（例如特斯拉汽车）、可再生能源系统和航天器。尽管与其他可充电电池相比，LIBs在许多方面提供了最佳性能，但它们也存在缺点。锂资源相对稀缺，其价格预计会随着未来供应的减少而迅速上涨。此外，锂提取和不当处理对环境构成巨大挑战。

钴酸锂（LiCoO2）是较早商业化的锂离子电池正极材料，其具有很高的材料密度和电极压实密度，使用钴酸锂正极的锂离子电池具有较高的体积能量密度，因此，钴酸锂是消费电子用锂离子电池中应用最广泛的正极材料之一。

氢将成为未来的主要能源，它可以由能再生、又能持续的资源——“水”产生，能为气候保护做出重要贡献，并替代化石燃料。氢被视作未来的主要能源载体，但目前尚无有效的工艺方法廉价地制氢，如何环保、安全和廉价地制氢成为一大课题。柏林亥姆霍兹中心（HZB）的马塞尔·里施（Marcel Risch）和他的团队提出了新思路改善现有的水电解技术，即把水化学分解为氢和氧的工艺。

近期，中国科学院上海硅酸盐研究所先进材料与新能源应用研究团队在高比电容少层介孔碳电极材料的宏量制备方法、极速储放能的高比容量黑色二氧化钛电极材料、超高倍率电容式储能的纳孔氧化铌基单晶等方面取得系列进展，支撑了融合“电容+电池”储能优点的高能量和高功率储能器件性能实现突破。