新型大容量液态金属储能电池基础问题研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1766216
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    299.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0707.电能存储与应用
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The increasing demands for integration of renewable energy into grid and development of smart grid call for low-cost and long-lifetime energy storage technologies, however, the conventional battery technologies cannot meet the metrics. The liquid metal batteries (LMBs), with novel all-liquid cell design, are of merits of simple-structure, low-cost and long-lifetime, potentially meet the requirements for large-scale energy-type applications. The development of LMBs is hindered by the lack of key scientific insights into LMBs, especially on the electrode materials and interfaces in LMBs. This project is planned to investigate LMBs via three levels of electrode materials, interface properties and battery performance. The rational design of high-potential and low-melting electrode materials will be developed through materials calculation, synthesis and characterization. To reveal the correlation between interface properties and battery performance, the research will be focused on the simulation and analysis of the dynamic interfaces and the effects to battery performance. The failure mechanism of liquid metal batteries is planned to be studied as well. The LMBs system will be optimized systematically, and novel low-temperature liquid and semi-liquid metal batteries will be explored in this project. Based on our previous research on LMBs, the aims of this project are to solidify the scientific foundation of LMBs and to reinforce our leading position in LMBs research field, also to develop the next generation technology of high performance energy-type electrochemical energy storage systems for large-scale applications.
液态金属电池结构简单、成本低、寿命长,弥补了现有固态电极电池体系的不足,是一类全新的能量型电化学储能技术。目前对这一新型电化学储能体系的电极材料、界面问题和失效过程的认识尚非常初浅,严重制约了液态金属电池的进一步发展和实际应用。为了解决液态金属电池的材料和界面关键科学问题,进一步提高液态金属电池性能,本项目从电极材料-界面结构-电池行为三个层面展开研究。结合计算与实验,建立液态合金材料的构效关系,指导高电势低熔点正极的理性设计;结合模拟与原位表征,研究电池中多重液/液界面在充放电过程中的动态变化,探讨其影响电池循环性能的机制,研究电池失效模式;优化液态金属电池结构,探索全新的低温液态/半液态金属电池。在前期研究的基础上,经过4年的系统深入研究,可望使我国液态金属电池基础研究进入国际前沿,为实现下一代低成本、长寿命的能量型电化学储能技术提供科学支撑。

结项摘要

本项目围绕大容量液态金属电池材料和界面关键科学问题,从电极材料-界面特性-电池性能三个层面开展了系统深入研究。通过理论计算预测了电极和电解质材料的态密度、电势、熔点、扩散系数等关键物性参数,为高性能电极/电解质体系的设计提供了理论指导;构建了液态金属电池多物理场耦合模型,模拟分析了电极界面电流密度及多种流动机制对于液-液界面不稳定性的影响规律;提出了大容量电池内场调控重要策略,发展了改善集流体浸润性的关键方法,有效提升了大容量电池的稳定性,实现了400 Ah级的大容量液态金属电池的稳定运行;探究了不同工况下电池的服役特性演变规律和失效模式,评估了液态金属电池的安全特性,为推动大容量、长寿命电化学储能新技术的实际应用提供了重要基础。

项目成果

期刊论文数量(23)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(15)
液态金属电极的电化学储能应用
  • DOI:
    10.13208/j.electrochem.200652
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    电化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李浩秒;周浩;王康丽;蒋凯
  • 通讯作者:
    蒋凯
Superior full-cell cycling and rate performance achieved by carbon coated hollow Fe3O4 nanoellipsoids for lithium ion battery
用于锂离子电池的碳包覆空心 Fe3O4 纳米椭球体实现卓越的全电池循环和倍率性能
  • DOI:
    10.1016/j.electacta.2018.08.060
  • 发表时间:
    2018-10
  • 期刊:
    Electrochimica Acta
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Sun Liu Yang;Yang Lie;Li Jing;Narayan R. Lakshmi;Ning Xiao-Hui
  • 通讯作者:
    Ning Xiao-Hui
Thermal power characteristics of a liquid metal battery
液态金属电池的热功率特性
  • DOI:
    10.1016/j.egyr.2021.09.141
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Energy Reports
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Guo zhenlin;Zhang Yi;He Yaling;Li Haomiao;Wang Yuping;Wang Kangli;Jiang Kai
  • 通讯作者:
    Jiang Kai
Electrochemical properties of Ca-Pb electrode for calcium-based liquid metal batteries
钙基液态金属电池Ca-Pb电极的电化学性能
  • DOI:
    10.1007/s12613-020-2150-9
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xiaohui Ning;Chenzheng Liao;Guoqing Li
  • 通讯作者:
    Guoqing Li
Ascorbic acid-assisted solvothermal synthesis of LiMn1-xFexPO4/C nanoparticles for high-performance Li-ion cathode materials
抗坏血酸辅助溶剂热合成高性能锂离子正极材料LiMn1-xFexPO4/C纳米颗粒
  • DOI:
    10.1080/10667857.2020.1712533
  • 发表时间:
    2020-01-11
  • 期刊:
    MATERIALS TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Li, Jing;Guo, Chaowei;Ning, Xiaohui
  • 通讯作者:
    Ning, Xiaohui

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

带绿色荧光蛋白标签的人细胞分裂周期蛋白25同源蛋白的真核表达及其生物学功能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    生物技术通讯
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐小洁;张浩;丁丽华;程龙;蒋凯;杜楠;宋良文;徐天昊;叶棋浓
  • 通讯作者:
    叶棋浓
大鼠运动皮层神经元集群锋电位时空模式解析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国科学(C辑:生命科学)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘晓春;刘俊;陈卫东;于毅;代建华;朱凡;郑筱祥;蒋凯;章怀坚;郝耀耀;张韶岷;李茜
  • 通讯作者:
    李茜
细粒碎屑岩的常温和低温磁组构:以秦岭造山带 白垩纪徽成盆地为例
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何旋;申琪;蒋凯;李传志;武冠佐;冉亚洲;靳春胜;梁文天
  • 通讯作者:
    梁文天
赤几深水钻井导管高效下入技术
  • DOI:
    10.13639/j.odpt.2018.s0.029
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    石油钻采工艺
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋凯;李舒展;张亢;宋瑞;赵秋璇;徐东升
  • 通讯作者:
    徐东升
基于脉动变光程的分光光度法自标定检测磷酸盐
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    分析化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶树明;汤亚伟;高丹;蒋凯;YE Shu-Ming;TANG Ya-Wei;GAO Dan;JIANG Kai
  • 通讯作者:
    JIANG Kai

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

蒋凯的其他基金

融合电化学机理的储能电池多源信息感知与状态分析
  • 批准号:
    52337009
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    230.00 万元
  • 项目类别:
    重点项目
液态金属电池老化特性分析与寿命预测
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
液态金属电池老化特性分析与寿命预测
  • 批准号:
    52277217
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
熔盐储能电池中锑基液态合金电极放电机制与调控
  • 批准号:
    51774148
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码