新能源材料

大连化物所研制出新型混合储能器件

中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队在混合型电化学储能器件研究方面取得进展，构建了具有与锂离子电池类似工作机理的摇椅式电池—超级电容器混合储能器件，并通过电极容量和动力学“双匹配”策略，同时实现了器件的高能量密度和高功率密度（“双高”）。

以锂离子电池和超级电容器为代表的电化学储能器件应用广泛，然而，传统锂离子电池受限于迟缓的体相反应而具有较差的功率性能；超级电容器利用快速的表面过程存储电荷，但受限于较低的能量密度。二者之间存在较大的性能空白，难以满足同时对能量和功率密度有较高要求的应用场景。将电池电极和超级电容器电极集成在一个器件内，有望结合两种储能机理的优势，获得“双高”的电池—超级电容器混合储能器件。此前研究工作主要利用电池型负极和双电层电容型正极器件，该器件构型充放电过程所需的离子由电解液提供，与摇椅式工作机理的锂离子电池相比需要消耗大量的电解液。（中国科学院）

深圳先进院研发出高容量稳定有机储钾材料

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团队研发出新型有机物用于高容量稳定钾离子存储。

唐永炳团队成员助理研究员潘庆广、郑勇平等设计合成了一种具有层状结构的苯四甲酸四钾（K4PM）电极材料。由于该小分子有机材料具有多个活性位点和大的层间距，从而表现出良好的储钾性能，其储钾容量高达292mAh/g，同时具有优异的倍率性能及长循环稳定性（1 000圈后容量保持率为83%）。该研究为发展新型有机储能电极材料提供了新途径。（中国科学院）

高性能碳基锂离子电容器产业化技术获进展

近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所先进储能材料与技术研究组通过开发高容量和高倍率的正负极核心材料，负极可控工业化预嵌锂关键技术、可修复高稳定性负极表面SEI膜的构建，高效电荷传输的正负电极制备技术以及可控的穿孔集流体设计技术等，成功研制出长循环寿命的碳基锂离子电容器单体。其单体实际容量780F，高倍率（100C）循环10万圈容量仍然保持95.7%以上。（中国科学院）

多阶钙钛矿铁电材料的极端条件研究中获进展

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室研究员靳常青团队长期开展钙钛矿及其相关材料的设计和高压极端条件研制，通过高压技术创新，设计并研制出多种含有钙钛矿结构基元的功能新材料。

研究运用先进的高压合成技术，研制了4阶有序钙钛矿新材料（PbHg3Ti4O12，PHTO）。研究发现，银离子是8配位，恰好介于简单钙钛矿（A的配位数是12）和常规的A位有序4阶钙钛矿（A的配位为4）中间，表明PHTO是一个联接简单钙钛矿和常规的A位有序4阶钙钛矿的新结构。科研人员开展第一性原理计算，表明PHTO为禁带宽度约1.70eV的直接带隙半导体，确认这个结构存在软膜相变。这是首次在A位有序4阶钙钛矿AA3B4O12中實验上明确发现非中心对称的结构相变及位移型铁电，也是多阶钙钛矿发现的温度最高的铁电极化，为在多阶钙钛矿类材料寻找具有高居里温度的铁电材料提供了新方向。（中国科学院）