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日本富士胶片公司用超级计算机“京”探明锂电池中电解液反应过程

日本富士胶片公司宣布，在分子水平探明了锂离子充电电池内部电解液还原和分解反应的机理，以及电解液在电极表面发生化学反应形成覆膜的反应机理。这些反应机理很难直接观察，此次富士胶片与日本物质及材料研究机构合作，共同使用超级计算机“京”进行化学反应模拟，探明了相关机制。

在提高锂离子充电电池性能和安全性的研究中，电解液的还原和分解反应，以及SEI膜（电极表面的覆膜）的形成被认为是关键。虽然SEI膜的功能可通过添加微量添加剂得到显著改善，但与SEI膜形成相关的化学反应却因为难以直接观察而一直未能探明。

此次研究使用超级计算机“京”，在全球首次将融合了处理化学键变化的“第一性原理分子动力学法”与计算液体中化学反应的“自由能计算法”的计算技术运用到锂离子充电电池中。前者是不利用经验参数、只使用基于量子力学方程式的原子间作用力的分子动力学计算方法，后者是求解动态化学反应的激活自由能、反应自由能及反应路径的方法。计算机模拟时，电解液材料使用碳酸亚乙酯(EC)，添加剂使用碳酸亚乙烯酯(VC)。

经过计算机模拟，最终在分子水平查明了EC和VC的还原与分解过程、EC与VC反应形成SEI膜的过程以及上述过程中副产物气体 (CO、C2H4、CO2)的产生情况，从而探明了被充电时在电极间移动的离子还原的电解液分子与未被还原的添加剂分子发生反应、从而形成SEI膜材料的新的化学反应机制。

日本开发出铁锰类正极锂离子充电电池

日本NEC、田中化学研究所、积水化学工业近日宣布，三家公司与日本产业技术综合研究所（简称产综研）共同开发出了使用新型铁锰类正极的新一代锂离子充电电池。该电池的特点是比能量高达271瓦时/千克。与已在固定式蓄电池系统及车载用途实现实用化的、采用锰尖晶石类正极的锂离子充电电池相比，新型电池的比能量大约相当于其1.7倍。

NEC、田中化学与产综研共同开发了新的正极材料——具有层状岩盐结构的锂铁镍锰氧化物，其化学式为Li1.23Fe0.15-Ni0.15Mn0.46O2(0.2 LiFeO2·0.2 LiNiO2·0.6 Li2MnO3)。此次确立了以价格低廉的碳酸锂为原料的独特合成方法，成功实现了千克级别的合成。这种正极材料的比容量达到247毫安时/克，大约是锰尖晶石正极材料（容量为110毫安时/克）的2.2倍。

另外，NEC还开发出了氧化硅类负极，为配合铁类氧化物正极调整了成分。NEC和积水化学工业共同开发出了含有耐高电压的氟化醚的电解液。研发人员将采用铁锰类正极的锂离子充电电池充电至最高4.5伏，确认电池可稳定工作。NEC使用新开发的铁锰类正极、氧化硅类负极和耐高压电解液，试制了8安时级别的层压型电池组件，并证实其比能量达到了271瓦时/千克。

欧盟和美国联手推动燃料电池技术标准国际化

近日，欧盟联合研究中心与美国能源部阿贡国家实验室签署了《聚合物电解质燃料电池测试程序协议》，标志着双方迈出了燃料电池技术标准国际化的第一步。

近年来，全球燃料电池与燃料电池堆栈技术发展迅速，已展现出在道路交通电动汽车行业广泛应用的前景。燃料电池国际专家组提供的研究报告认为，签署国际协议的重要性和必要性显而易见。目前，国际上燃料电池主要存在两大类性能测试方法和五大类负荷曲线，包括占空比的耐久性测试方法。其中，美国以动态应力测试法为主，而欧盟以新欧洲驾驶循环模拟汽车功率测试法为主。不同测试方法提供的数据在参数准确性与误差率等方面必然存在差异，而且不同的测试方法很可能导致不同的技术发展路线，将延迟燃料电池技术在全球范围内的商业化应用。此次测试程序协议的签署，有利于欧盟和美国在燃料电池测试技术与测试方法上的相互协调与标准化，扩大双方间燃料电池技术的信息交流与数据交换，加速燃料电池技术的商业化应用进程。

双方代表在协议签字仪式后表示，欧盟和美国将加强燃料电池这一战略能源新兴技术领域的科技合作，积极推动燃料电池技术标准的国际化。

日本将建世界首个大型氢燃料供给基地

日本千代田化工建设公司将于2015年在川崎市建设世界首个氢燃料大型供给基地，投资额为300亿日元左右。预计该基地的年供给能力为6亿立方米，可每天向4万辆燃料电池车提供燃料，将燃料成本降低30%。据报道，日本大阪燃气公司等也在开发氢燃料低成本技术。日本推动燃料电池车普及的基础设施有望在世界范围内首先得以建立。

在日本国内，到2025年燃料电池车有望达到200万辆。日本政府计划在2015年之前建设100个氢燃料充填基地，即加氢站。氢燃料目前是在利用石油生产化学品的过程中提取，因此生产成本很高，每立方米约为120日元。如果利用千代田化工的川崎基地大量供应，可以降至80日元；再通过设备改良，在同等行驶距离下，可将氢燃料的成本降至与汽油不相上下的60日元。

千代田化工在世界范围内独家拥有将氢溶于有机溶剂甲苯，制成常温液体，然后进行提取的技术。以东京圈范围的加氢站为中心，将氢进行压缩或液化，然后用专用车辆配送。该公司还将把产油国进行原油开采时排出的氢转换为富液体后用船运往日本。在川崎基地将引入大型设备，利用催化剂促使甲苯和氢分离，该工艺无需为实现氢的远程运输而进行超低温液化，因此可降低成本。

此外，大阪燃气公司将在2013年度内在加氢站启用利用城市煤气每小时生产300立方米氢的装置。其生产量是以往的3倍，可以大大降低生产成本。

日本家庭版燃料电池销量急速上升

据日本NHK网站报道，近段时间，家庭版燃料电池在日本的销量急速上升，截止到2013年9月的累计销量已达5万台。

家庭版燃料电池利用城市燃气可在自家发电，并且价格低廉。自4年前开始，燃气公司相继推出此类产品出售，但是因价格较高、机体过大而难以普及。现在，燃气公司利用新技术减少了燃料电池系统的零件数量，下调价格出售产品，销量猛升。从经济产业省获悉，此前的年销量仅为 5000台左右，2012年达到22000台，与前一年相比，成倍数增长。

自东日本大地震之后，电力不足成为社会问题，日本民众对于自己负担费用储备电能的燃料电池抱有很高的热情。日本政府计划于2030年在国内普及家庭版燃料电池530万台，目前已经开始对燃料电池的技术开发给予大力支持。

美国科学家为移动装置开发透明薄膜太阳电池

你能想像有一天你的智能手机的屏幕就是迷你太阳电池板吗？随着美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员开发出新型双层透明薄膜太阳电池，这一愿望或许很快就能实现。

由UCLA应用科学与工程学院教授杨阳(音译)主导的研究团队在去年已经开发出一种串联结构的透明有机太阳电池，当时可实现约4%的太阳能转换效率。如今，他们将该薄膜电池的转换效率提升了近一倍，达到7.3%，使其不仅能应用于移动设备上，也能安装在窗户、汽车天窗以及其它大面积的表面上。杨阳指出，这项技术的优势在于具有将摩天大楼的窗户和墙壁等大面积区域转变成能量采集设备的潜力，相比于目前常见的在屋顶上安装太阳电池板的方式，该技术适用于更多表面的区域。

杨阳的研究团队为电池开发出的新聚合物材料能以两种不同色彩产生两种低能隙的材料组合：PBDTT-SeDPP与PBDTT-FDPP-C12，从而使其适用于窗户上，以增加稳私性与美观。“这些材料能以浅棕色或浅绿色进行处理，不但使窗内的人们拥有稳私，而且可以搭配不同的建筑物色彩，此外还能用于采集大量的光源。”这种双层超薄聚合物电池效率更高的原因在于：首先，它可从更广泛的太阳光谱中吸收更多的光；其次是电池之间的聚二碘化盐的互连层能够减少能源被吸收的损失。

在手机上使用新的太阳能薄膜不但不会妨碍电池的使用，甚至还可以延长电池的使用寿命，杨阳强调。不过，智能手机的屏幕通常不够大，很难吸收到足够的太阳能而为设备完全充电。因此，应用于建筑物的窗户时，一旦连接到建筑物的电力系统，这种太阳能薄膜更有利于为建筑物的设施提供足够的电力。

杨阳与其开发团队已经在《能源与环境科学》期刊网站上发表了这项研究成果。该团队目前正致力于改善透明太阳能薄膜等元件的效率，以及使这种薄膜电池具有可扩展性。这项研究的赞助单位之一——EFL Tech预计，这款太阳能薄膜电池有望在未来五年内商用化上市。此外，美国空军科学研究院以及海军研究办公室也赞助了这项研究。

美国科学家发明储电能力极强的可充电熔融空气电池

据物理学家组织网近日报道，美国乔治-华盛顿大学的科学家展示了一种新型高能电池，称为“熔融空气电池”，是目前储电能力最高的电池之一。这种电池与其他高能电池不同，还能再次充电。虽然该电池目前需要在高温下操作，但研究人员正在进一步实验改进其性能，以期这种电池在电动车和储能电网领域更具竞争力。相关论文发表在《能源与环境科学》杂志上。

“这是第一款可充电的熔融空气电池，利用空气中的自由氧和多电子存储分子来存储电能。”该校研究人员斯图亚特·利希特说，“目前在电动车和电网中已有实用充电熔融硫电池，但不是空气。硫的质量是氧的两倍，而且空气不会增加电池质量。”

多电子存储分子是在一个分子中存储多个电子，这是熔融空气电池的最大优势之一。这使它比单电子存储分子的电池(如锂离子电池)的储电能力更高。目前认为储电能力最高的电池是硼化矾(VB2)-空气电池，它的每个分子能存储11个电子，但硼化矾-空气电池和其他高能电池都不能充电。

利希特解释说，熔融电解质是让电池可充电的关键。熔融电解质是高活性的，能通过一种特殊的电解分裂反应来为电池充电。例如铁熔融空气电池放电后，铁氧混合物会生成氧化铁，在充电过程中氧化铁变成金属铁，把氧气释放到空气里。

熔融空气电池结合了高储电能力和可充电性能。用空气中的氧作正极材料，不用任何外来催化剂或薄膜。不同电池需要不同的电解质，但都是熔融的，研究人员所展示的样本是在700～800℃时熔融为液态。“对电池来说高温并不常见，但这并非障碍。较低容量的高温熔融电解硫电池已经用在了电动车上，至今尚未发现缺点。”利希特说。

研究人员还把铁、碳和硼化矾作电解质进行比较，储电量分别达到1万、1.9万和2.7万瓦时/升。储电量受每种分子所存储的电子数量的影响：铁是3个电子，碳是4个，硼化矾是11个。而锂-空气电池只有6200瓦时/升，因为它的每个分子只能存储一个电子。

高储电能力和可充电性的结合，使熔融空气电池在未来的能源存储应用中极具吸引力。目前，研究人员正在改进该电池的其他性能，如研究熔点更低的熔融电解质、提高电压和能效等。利希特说：“熔融空气电极上的放电电流足以生成高电压，如果增加循环空气和熔融盐之间的表面积，还能进一步提高电压。”

韩国LG公司为弯曲性屏幕推出新电池

据韩国媒体报道，LG公司即将推出搭载OLED柔性屏幕的智能手机G Flex。当大家还在思考弯曲性屏幕是否可行时，LG已经宣布为弯曲性屏幕手机推出了新电池技术，可谓是一项突破。

LG发布的新电池技术，特别之处在于电池可配合手机屏幕而弯曲。其中一款是针对G Flex机型的弧形设计，电池能适用于弧形机身；另一款为线形电池，外表与一条LAN线没有太大区别，无论怎样扭曲都可以正常供电，但电力暂时仍不足够为智能手机供电，故此较有可能是针对智能手表或眼镜等便携式设备。

从目前已经曝光的产品渲染图来看，LG G Flex的屏幕将采用从上到下的纵向弯曲方式，而当用户将手机横过来使用时，纵向弯曲的屏幕会给用户带来类似曲面电视或曲面电影屏幕的感觉，从而拥有更好的影音体验。

美国研发电动汽车动力电池力争单次充电跑500~1000英里

美国伊利诺理工大学和阿贡实验室近日宣布，已获得美国能源部340万美元的研发资金，用于开发电动汽车动力电池，力争实现单次充电续驶里程达到500～1000英里。

目前，电动汽车单次充电续驶里程为40～100英里，伊利诺理工大学物理学教授Carlo Segre说，伊利诺理工大学与阿贡实验室研究的动力电池技术有望使这一数字提升至500～1000英里。他所说的新技术是基于纳米材料开发的液态电池，这种电池的充电速度比传统电池更快，而且不会排放二氧化碳。

同时，Carlo Segre称，与锂离子电池相比，新型动力电池的安全性更高，因为这种电池内部没有可燃性材料，温度也很容易控制。另外，根据阿贡实验室研究员Elena Timofeeva的介绍，新电池存储太阳能和风能的方式更为便捷。

日本住友电气工业公司将开发氧化还原液流电池

住友电气工业公司开发的新型蓄电池“氧化还原液流电池”项目，日前获得了日本经济产业省2013年度“可再生能源剩余电力对策技术高度化事业费补贴”。

氧化还原液流电池具备安全性高及寿命长的优点，适合制成大输出功率和大容量产品，在电力系统领域用途广泛。住友电工正在大阪工厂和横滨工厂进行实证试验，致力于通过技术研究从根本上降低成本，在2020年之前，开发出在技术、成本等方面具备竞争力的氧化还原液流电池。“可再生能源剩余电力对策技术高度化事业费补贴”的目的在于，利用蓄电池技术替代以往的抽蓄发电，有效利用电力系统剩余电力。抽蓄发电指的是使用夜间剩余电力，将水从下蓄水池汲取到上蓄水池，在电力需求较大的时段放水发电。抽蓄发电的采用成本为1千瓦时2.3万日元，而蓄电池的成本更高，从经济效益的角度来看，难以替代抽蓄发电。因此，日本政府考虑通过补贴，支持企业积极致力于蓄电池技术开发，以提高产品水平，在日本国内创造及激活大型蓄电池市场，力争在2020年度之前，使蓄电池价格降到与抽蓄发电相当的水平。

日本松下汽车电子公司今年将设置1000个电动汽车充电桩

前不久，位于日本岐阜县各务原市的“澳德巴克斯各务原店”盛大开业。该店的停车场设置了一种在其他连锁店没见过的装置——电动汽车充电桩。

充电桩采用澳德巴克斯的形象色彩橙色作为装饰，主要用于纯电动汽车及插电式混合动力车。澳德巴克斯提出了2013年度内在100家店铺设置充电桩的计划，目的是让消费者可在购物的时间内给汽车充电，以提高电动汽车用户的便利性。各务原店是澳德巴克斯首家设置充电桩的店铺。

交付该充电桩的是松下公司。澳德巴克斯100家店铺的充电桩将全部由松下提供。松下一直在以“ELSEEV”这一品牌销售此款充电桩。此前负责销售的是集团内的松下环境解决方案公司，销售渠道仅限私人住宅和公共设施；现在，客户主要为汽车销售商和汽车用品店的松下汽车电子公司也开始销售ELSEEV充电桩，着手开拓新市场。

虽然纯电动汽车没有像汽车厂商最初设想的那样广为普及，但其保有量仍在不断增加。由于市区没有大范围设置充电桩，希望由从事纯电动汽车销售的汽车销售商来提供充电服务的需求迅速增加。松下正是瞄准了这一需求。

设置充电桩的有利条件之一就是政府提供补贴。从2013年3月起，作为“新一代汽车充电基础设施建设促进事业”的内容之一，政府开始实施对充电设备设置金额最多补贴三分之二的制度，补贴总额高达1005亿日元。虽然补贴额度取决于设置条件等，但如果是充电需要很长时间的普通充电器，自己只需支付30万日元左右便可设置。此前认为无法收回设置成本而犹豫不决的企业有望在今后积极行动起来。

松下汽车电子提出的目标是2013年度设置1000个充电桩。目前，包括快速充电器在内，估计日本国内设置有约7000台充电设备。与之相比，一年设置1000个充电桩是一个较高的目标。不过，目前除了澳德巴克斯以外，松下汽车电子还在与汽车销售商、汽车用品连锁店及车检运营商等进行洽谈，该公司董事武田洁表示能够完成目标。

江苏三环携“十二五”创新成果论道南京

为推进“十二五”期间中国蓄电池技术和装备创新成果的转化和应用，加快蓄电池产业制造技术由弱到强的步伐，由沈阳蓄电池研究所主办的中国蓄电池技术装备峰会暨“十二五”技术装备创新成果高峰论坛于2013年10月11日在南京隆重召开。与会单位代表就如何贯彻国家产业政策，使蓄电池等产业实现持续、健康、协调发展，以及企业转型升级等问题进行了讨论。江苏三环作为协办单位参与了研讨，王羽副总经理作为铅酸蓄电池装备企业代表汇报了公司最新科研成果——全自动板栅扩展生产线、酸循环电池化成设备，受到了众多铅酸蓄电池生产企业的广泛关注。

王羽副总经理汇报江苏三环“十二五”创新成果

江苏三环全自动板栅扩展生产线

本次峰会的召开，有利于蓄电池生产企业就淘汰落后产能、提升装备技术水平、增加环保投入等问题达成共识，将对蓄电池行业的产业升级起到积极的推动作用；有利于装备制造企业更好地倾听用户的需求，对于今后制造出更多满足蓄电池生产企业所需的高新技术设备，促进整个蓄电池行业装备技术水平的提升具有非常重要的意义。

2013中国新能源产业十大科技创新奖揭晓艾德克斯榜上有名

近期，由《电源工业》、中国电源工业协会、北京电源行业协会、中国电源产业技术创新联盟联合主办的“电源工业杯”2013中国新能源产业十大科技创新奖结果揭晓，来自数家企业的十款产品以突出的创新科技获此殊荣。艾德克斯于今年重磅推出的IT6700H宽范围可编程高压直流电源系列也获得了此项荣誉。

作为世界领先的仪器制造商、美国第四大仪器公司B & K集团旗下成员，艾德克斯一直专注于在电源及电源测试领域的持续创新。全新的IT6700H 宽范围高压直流电源系列在电路结构、外观体积、功能全面性等各个方面都打破了传统电源的缺陷，密切贴合电子工程师的实际测试需求，性能稳定可靠。据了解，该系列高压电源的电压可高达600V，能够应用在LED、电池，DC-DC转换器等行业的高压测试中。另外，宽范围也是该系列直流电源的一大创新之处。何谓宽范围？对于一般的电源来说，最大电压与最大电流的乘积就是最大功率，比如说当最大功率为1500W，而电压的最大值是300V时，测试电流就不能够设置超过5A。而在IT6700H宽范围高压直流电源系列中，有功率为1500W的型号IT6724H，其电压范围为0～300V，电流范围却可以做到0～10A，也就是说当功率不超过1500W时，该系列电源的电压和电流可以分别在0～300V和0～10A以内任意分配，电源自身会自动调节电压和电流值。这种创新的分配方式，能够最为合理地利用电压和电流量程，达到最高的利用率。