西部材料：正在研发车用氢燃料电池金属双极板

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一、材料车用池金刘忠范北京大学博雅讲席教授，材料车用池金中国科学院院士，发展中国家科学院院士，中组部首批万人计划杰出人才，教育部首批长江学者特聘教授，首批国家杰出青年科学基金获得者。氢燃2014年度中国科学院杰出科技成就奖。

料电2013年获得何梁何利科学技术奖。其中，属双PES-SO3H层充当功能层，PES-OHIm层充当支撑层。极板2009年当选中国科学院院士。

文献链接：西部https://doi.org/10.1002/anie.2020063202、西部NatureCommun：三维水凝胶界面膜来实现渗透能的高效转化中科院理化所江雷院士和闻利平研究员等人通过将带电荷的聚电解质水凝胶涂覆到ANF膜上制备的新设计的异质膜中观察到了高性能的渗透能转换。该膜具有出色的耐久性，材料车用池金超柔韧性，防腐性能和耐低温性能。

氢燃2016年当选为美国国家工程院外籍院士

目前，料电蓝天豚水性硅藻泥产品品级已达纳米级，其中纳米天使水性硅藻泥的甲醛消除率高达94%(实验室数据)，成就业内最佳。作者希望这种综述可能会激发研究人员对实现高性能SIB和PIB的基本原理有深入的了解，属双并指导电极/电解质材料的未来设计。

NaS电池可提供高能量密度和长循环寿命，极板但是，通常所需的工作温度在300oC至350oC之间。最后，西部文章概述了这两种电池化学技术未来发展的几个可能方向，希望能帮助从实验室向电网规模储能的SIBs/PIBs电池过渡到下一代实际应用。

sHC，材料车用池金标准硬碳（e）LiNiMnCoO2/石墨（LNMC/G）和KNiMnCoO2/G（KNMC/G）电池的成本明细（f）LNMC/G和KNMC/G电池的总成本，材料车用池金可用能量，质量和体积图2.电池性能比较（a）LIB/SIB/PIB的能量密度比较（b）扫描速度为0.05mV/s的0.5MKPF6-EC/DEC中的镍网状电极的循环伏安图（c）碳酸盐电解质中LIB/SIB/PIB的可用潜在窗口图3.离子的物理性质（a）PC中Li+，Na+和K+的斯托克斯半径（b）Li离子的电子运动机制示意图（c）Li（001）上Li原子和K（001）上K原子的吸附能分布（d）沿着最小能量路径（MEP）进行自我扩散的原子构型，吸附原子在交换机制中处于四重空心图4.性能表征（a）C，O，F和Na的原子分数作为SEI深度的函数，由X射线光电子能谱（XPS）深度分布谱计算得出（b）在不同电解质中形成的SEI组合物的示意图以及电荷转移能垒的比较（c）用于KPF6和KFSI电解液的Bi/rGO电极的表面高度图和表面电势图（d）在50mA/g的条件下比较带有各种电解质（有或没有FEC）的电池的循环性能（e）三氟甲磺酸钠(NaOTf)-H2O二元体系中的溶剂化结构图5.电池电解质和SEI的研究（a）在不同电解质循环的锂金属上进行不同时间的Ar+溅射后，SEI的组成（b）在不同电解质中形成的不同SEI和CEI化学的示意图（c）各种溅射时间后的O和FXPS光谱以及从XPS深度剖析得出的SEI结构（d）源自cryo-STEM的SEI结构的示意图图6.不同SEI示意图（a）在平面和多孔铝箔上沉积钠的示意图（b）在裸露的Na箔和带有MLD的Alucone涂层的Na箔上进行Na剥离/电镀的示意图（c）陶瓷固体电解质颗粒与钠金属的接触模型，其具有在镀钠过程中具有良好润湿能力的人工夹层（d）β/β-Al2O3纳米线（Ans）–凝胶聚合物电解质（GPE）的结构和钠离子迁移机理图7.两种策略：直接在圆柱电池中采用液态K-Na金属，或采用吸收在多孔膜中的液态金属（a）固态金属阳极转变为液态合金阳极以抑制枝晶形成的示意图（b）K2O层（KOL）@Na–K合金的制造过程示意图（c）室温下Na-K碱合金的液化过程，以及室温下通过真空渗透将液态Na-K固定在多孔膜中的过程（d）液态Na–K合金吸收前后的铜和铝多孔膜的数字和显微图像图8.Na-K合金用于阳极（a）从碳中提取K-Na液体（b）液态Na-K合金用于阳极的示意图【小结】能源危机和环境污染要求大规模储能技术的发展。由于转子抗拉强度的限制和有限的能量存储时间，氢燃飞轮面临着巨大的挑战。