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日本富士膠片公司用超級計算機“京”探明鋰電池中電解液反應過程

日本富士膠片公司宣布，在分子水平探明了鋰離子充電電池內部電解液還原和分解反應的機理，以及電解液在電極表面發生化學反應形成覆膜的反應機理。這些反應機理很難直接觀察，此次富士膠片與日本物質及材料研究機構合作，共同使用超級計算機“京”進行化學反應模擬，探明了相關機制。

在提高鋰離子充電電池性能和安全性的研究中，電解液的還原和分解反應，以及SEI膜（電極表面的覆膜）的形成被認為是關鍵。雖然SEI膜的功能可通過添加微量添加劑得到顯著改善，但與SEI膜形成相關的化學反應卻因為難以直接觀察而一直未能探明。

此次研究使用超級計算機“京”，在全球首次將融合了處理化學鍵變化的“第一性原理分子動力學法”與計算液體中化學反應的“自由能計算法”的計算技術運用到鋰離子充電電池中。前者是不利用經驗參數、只使用基于量子力學方程式的原子間作用力的分子動力學計算方法，后者是求解動態化學反應的激活自由能、反應自由能及反應路徑的方法。計算機模擬時，電解液材料使用碳酸亞乙酯(EC)，添加劑使用碳酸亞乙烯酯(VC)。

經過計算機模擬，最終在分子水平查明了EC和VC的還原與分解過程、EC與VC反應形成SEI膜的過程以及上述過程中副產物氣體 (CO、C2H4、CO2)的產生情況，從而探明了被充電時在電極間移動的離子還原的電解液分子與未被還原的添加劑分子發生反應、從而形成SEI膜材料的新的化學反應機制。

日本開發出鐵錳類正極鋰離子充電電池

日本NEC、田中化學研究所、積水化學工業近日宣布，三家公司與日本產業技術綜合研究所（簡稱產綜研）共同開發出了使用新型鐵錳類正極的新一代鋰離子充電電池。該電池的特點是比能量高達271瓦時/千克。與已在固定式蓄電池系統及車載用途實現實用化的、采用錳尖晶石類正極的鋰離子充電電池相比，新型電池的比能量大約相當于其1.7倍。

NEC、田中化學與產綜研共同開發了新的正極材料——具有層狀巖鹽結構的鋰鐵鎳錳氧化物，其化學式為Li1.23Fe0.15-Ni0.15Mn0.46O2(0.2 LiFeO2·0.2 LiNiO2·0.6 Li2MnO3)。此次確立了以價格低廉的碳酸鋰為原料的獨特合成方法，成功實現了千克級別的合成。這種正極材料的比容量達到247毫安時/克，大約是錳尖晶石正極材料（容量為110毫安時/克）的2.2倍。

另外，NEC還開發出了氧化硅類負極，為配合鐵類氧化物正極調整了成分。NEC和積水化學工業共同開發出了含有耐高電壓的氟化醚的電解液。研發人員將采用鐵錳類正極的鋰離子充電電池充電至最高4.5伏，確認電池可穩定工作。NEC使用新開發的鐵錳類正極、氧化硅類負極和耐高壓電解液，試制了8安時級別的層壓型電池組件，并證實其比能量達到了271瓦時/千克。

歐盟和美國聯手推動燃料電池技術標準國際化

近日，歐盟聯合研究中心與美國能源部阿貢國家實驗室簽署了《聚合物電解質燃料電池測試程序協議》，標志著雙方邁出了燃料電池技術標準國際化的第一步。

近年來，全球燃料電池與燃料電池堆棧技術發展迅速，已展現出在道路交通電動汽車行業廣泛應用的前景。燃料電池國際專家組提供的研究報告認為，簽署國際協議的重要性和必要性顯而易見。目前，國際上燃料電池主要存在兩大類性能測試方法和五大類負荷曲線，包括占空比的耐久性測試方法。其中，美國以動態應力測試法為主，而歐盟以新歐洲駕駛循環模擬汽車功率測試法為主。不同測試方法提供的數據在參數準確性與誤差率等方面必然存在差異，而且不同的測試方法很可能導致不同的技術發展路線，將延遲燃料電池技術在全球范圍內的商業化應用。此次測試程序協議的簽署，有利于歐盟和美國在燃料電池測試技術與測試方法上的相互協調與標準化，擴大雙方間燃料電池技術的信息交流與數據交換，加速燃料電池技術的商業化應用進程。

雙方代表在協議簽字儀式后表示，歐盟和美國將加強燃料電池這一戰略能源新興技術領域的科技合作，積極推動燃料電池技術標準的國際化。

日本將建世界首個大型氫燃料供給基地

日本千代田化工建設公司將于2015年在川崎市建設世界首個氫燃料大型供給基地，投資額為300億日元左右。預計該基地的年供給能力為6億立方米，可每天向4萬輛燃料電池車提供燃料，將燃料成本降低30%。據報道，日本大阪燃氣公司等也在開發氫燃料低成本技術。日本推動燃料電池車普及的基礎設施有望在世界范圍內首先得以建立。

在日本國內，到2025年燃料電池車有望達到200萬輛。日本政府計劃在2015年之前建設100個氫燃料充填基地，即加氫站。氫燃料目前是在利用石油生產化學品的過程中提取，因此生產成本很高，每立方米約為120日元。如果利用千代田化工的川崎基地大量供應，可以降至80日元；再通過設備改良，在同等行駛距離下，可將氫燃料的成本降至與汽油不相上下的60日元。

千代田化工在世界范圍內獨家擁有將氫溶于有機溶劑甲苯，制成常溫液體，然后進行提取的技術。以東京圈范圍的加氫站為中心，將氫進行壓縮或液化，然后用專用車輛配送。該公司還將把產油國進行原油開采時排出的氫轉換為富液體后用船運往日本。在川崎基地將引入大型設備，利用催化劑促使甲苯和氫分離，該工藝無需為實現氫的遠程運輸而進行超低溫液化，因此可降低成本。

此外，大阪燃氣公司將在2013年度內在加氫站啟用利用城市煤氣每小時生產300立方米氫的裝置。其生產量是以往的3倍，可以大大降低生產成本。

日本家庭版燃料電池銷量急速上升

據日本NHK網站報道，近段時間，家庭版燃料電池在日本的銷量急速上升，截止到2013年9月的累計銷量已達5萬臺。

家庭版燃料電池利用城市燃氣可在自家發電，并且價格低廉。自4年前開始，燃氣公司相繼推出此類產品出售，但是因價格較高、機體過大而難以普及?，F在，燃氣公司利用新技術減少了燃料電池系統的零件數量，下調價格出售產品，銷量猛升。從經濟產業省獲悉，此前的年銷量僅為 5000臺左右，2012年達到22000臺，與前一年相比，成倍數增長。

自東日本大地震之后，電力不足成為社會問題，日本民眾對于自己負擔費用儲備電能的燃料電池抱有很高的熱情。日本政府計劃于2030年在國內普及家庭版燃料電池530萬臺，目前已經開始對燃料電池的技術開發給予大力支持。

美國科學家為移動裝置開發透明薄膜太陽電池

你能想像有一天你的智能手機的屏幕就是迷你太陽電池板嗎？隨著美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)的研究人員開發出新型雙層透明薄膜太陽電池，這一愿望或許很快就能實現。

由UCLA應用科學與工程學院教授楊陽(音譯)主導的研究團隊在去年已經開發出一種串聯結構的透明有機太陽電池，當時可實現約4%的太陽能轉換效率。如今，他們將該薄膜電池的轉換效率提升了近一倍，達到7.3%，使其不僅能應用于移動設備上，也能安裝在窗戶、汽車天窗以及其它大面積的表面上。楊陽指出，這項技術的優勢在于具有將摩天大樓的窗戶和墻壁等大面積區域轉變成能量采集設備的潛力，相比于目前常見的在屋頂上安裝太陽電池板的方式，該技術適用于更多表面的區域。

楊陽的研究團隊為電池開發出的新聚合物材料能以兩種不同色彩產生兩種低能隙的材料組合：PBDTT-SeDPP與PBDTT-FDPP-C12，從而使其適用于窗戶上，以增加穩私性與美觀?！斑@些材料能以淺棕色或淺綠色進行處理，不但使窗內的人們擁有穩私，而且可以搭配不同的建筑物色彩，此外還能用于采集大量的光源?！边@種雙層超薄聚合物電池效率更高的原因在于：首先，它可從更廣泛的太陽光譜中吸收更多的光；其次是電池之間的聚二碘化鹽的互連層能夠減少能源被吸收的損失。

在手機上使用新的太陽能薄膜不但不會妨礙電池的使用，甚至還可以延長電池的使用壽命，楊陽強調。不過，智能手機的屏幕通常不夠大，很難吸收到足夠的太陽能而為設備完全充電。因此，應用于建筑物的窗戶時，一旦連接到建筑物的電力系統，這種太陽能薄膜更有利于為建筑物的設施提供足夠的電力。

楊陽與其開發團隊已經在《能源與環境科學》期刊網站上發表了這項研究成果。該團隊目前正致力于改善透明太陽能薄膜等元件的效率，以及使這種薄膜電池具有可擴展性。這項研究的贊助單位之一——EFL Tech預計，這款太陽能薄膜電池有望在未來五年內商用化上市。此外，美國空軍科學研究院以及海軍研究辦公室也贊助了這項研究。

美國科學家發明儲電能力極強的可充電熔融空氣電池

據物理學家組織網近日報道，美國喬治-華盛頓大學的科學家展示了一種新型高能電池，稱為“熔融空氣電池”，是目前儲電能力最高的電池之一。這種電池與其他高能電池不同，還能再次充電。雖然該電池目前需要在高溫下操作，但研究人員正在進一步實驗改進其性能，以期這種電池在電動車和儲能電網領域更具競爭力。相關論文發表在《能源與環境科學》雜志上。

“這是第一款可充電的熔融空氣電池，利用空氣中的自由氧和多電子存儲分子來存儲電能?！痹撔Ｑ芯咳藛T斯圖亞特·利希特說，“目前在電動車和電網中已有實用充電熔融硫電池，但不是空氣。硫的質量是氧的兩倍，而且空氣不會增加電池質量。”

多電子存儲分子是在一個分子中存儲多個電子，這是熔融空氣電池的最大優勢之一。這使它比單電子存儲分子的電池(如鋰離子電池)的儲電能力更高。目前認為儲電能力最高的電池是硼化礬(VB2)-空氣電池，它的每個分子能存儲11個電子，但硼化礬-空氣電池和其他高能電池都不能充電。

利希特解釋說，熔融電解質是讓電池可充電的關鍵。熔融電解質是高活性的，能通過一種特殊的電解分裂反應來為電池充電。例如鐵熔融空氣電池放電后，鐵氧混合物會生成氧化鐵，在充電過程中氧化鐵變成金屬鐵，把氧氣釋放到空氣里。

熔融空氣電池結合了高儲電能力和可充電性能。用空氣中的氧作正極材料，不用任何外來催化劑或薄膜。不同電池需要不同的電解質，但都是熔融的，研究人員所展示的樣本是在700～800℃時熔融為液態。“對電池來說高溫并不常見，但這并非障礙。較低容量的高溫熔融電解硫電池已經用在了電動車上，至今尚未發現缺點。”利希特說。

研究人員還把鐵、碳和硼化礬作電解質進行比較，儲電量分別達到1萬、1.9萬和2.7萬瓦時/升。儲電量受每種分子所存儲的電子數量的影響：鐵是3個電子，碳是4個，硼化礬是11個。而鋰-空氣電池只有6200瓦時/升，因為它的每個分子只能存儲一個電子。

高儲電能力和可充電性的結合，使熔融空氣電池在未來的能源存儲應用中極具吸引力。目前，研究人員正在改進該電池的其他性能，如研究熔點更低的熔融電解質、提高電壓和能效等。利希特說：“熔融空氣電極上的放電電流足以生成高電壓，如果增加循環空氣和熔融鹽之間的表面積，還能進一步提高電壓。”

韓國LG公司為彎曲性屏幕推出新電池

據韓國媒體報道，LG公司即將推出搭載OLED柔性屏幕的智能手機G Flex。當大家還在思考彎曲性屏幕是否可行時，LG已經宣布為彎曲性屏幕手機推出了新電池技術，可謂是一項突破。

LG發布的新電池技術，特別之處在于電池可配合手機屏幕而彎曲。其中一款是針對G Flex機型的弧形設計，電池能適用于弧形機身；另一款為線形電池，外表與一條LAN線沒有太大區別，無論怎樣扭曲都可以正常供電，但電力暫時仍不足夠為智能手機供電，故此較有可能是針對智能手表或眼鏡等便攜式設備。

從目前已經曝光的產品渲染圖來看，LG G Flex的屏幕將采用從上到下的縱向彎曲方式，而當用戶將手機橫過來使用時，縱向彎曲的屏幕會給用戶帶來類似曲面電視或曲面電影屏幕的感覺，從而擁有更好的影音體驗。

美國研發電動汽車動力電池力爭單次充電跑500~1000英里

美國伊利諾理工大學和阿貢實驗室近日宣布，已獲得美國能源部340萬美元的研發資金，用于開發電動汽車動力電池，力爭實現單次充電續駛里程達到500～1000英里。

目前，電動汽車單次充電續駛里程為40～100英里，伊利諾理工大學物理學教授Carlo Segre說，伊利諾理工大學與阿貢實驗室研究的動力電池技術有望使這一數字提升至500～1000英里。他所說的新技術是基于納米材料開發的液態電池，這種電池的充電速度比傳統電池更快，而且不會排放二氧化碳。

同時，Carlo Segre稱，與鋰離子電池相比，新型動力電池的安全性更高，因為這種電池內部沒有可燃性材料，溫度也很容易控制。另外，根據阿貢實驗室研究員Elena Timofeeva的介紹，新電池存儲太陽能和風能的方式更為便捷。

日本住友電氣工業公司將開發氧化還原液流電池

住友電氣工業公司開發的新型蓄電池“氧化還原液流電池”項目，日前獲得了日本經濟產業省2013年度“可再生能源剩余電力對策技術高度化事業費補貼”。

氧化還原液流電池具備安全性高及壽命長的優點，適合制成大輸出功率和大容量產品，在電力系統領域用途廣泛。住友電工正在大阪工廠和橫濱工廠進行實證試驗，致力于通過技術研究從根本上降低成本，在2020年之前，開發出在技術、成本等方面具備競爭力的氧化還原液流電池。“可再生能源剩余電力對策技術高度化事業費補貼”的目的在于，利用蓄電池技術替代以往的抽蓄發電，有效利用電力系統剩余電力。抽蓄發電指的是使用夜間剩余電力，將水從下蓄水池汲取到上蓄水池，在電力需求較大的時段放水發電。抽蓄發電的采用成本為1千瓦時2.3萬日元，而蓄電池的成本更高，從經濟效益的角度來看，難以替代抽蓄發電。因此，日本政府考慮通過補貼，支持企業積極致力于蓄電池技術開發，以提高產品水平，在日本國內創造及激活大型蓄電池市場，力爭在2020年度之前，使蓄電池價格降到與抽蓄發電相當的水平。

日本松下汽車電子公司今年將設置1000個電動汽車充電樁

前不久，位于日本岐阜縣各務原市的“澳德巴克斯各務原店”盛大開業。該店的停車場設置了一種在其他連鎖店沒見過的裝置——電動汽車充電樁。

充電樁采用澳德巴克斯的形象色彩橙色作為裝飾，主要用于純電動汽車及插電式混合動力車。澳德巴克斯提出了2013年度內在100家店鋪設置充電樁的計劃，目的是讓消費者可在購物的時間內給汽車充電，以提高電動汽車用戶的便利性。各務原店是澳德巴克斯首家設置充電樁的店鋪。

交付該充電樁的是松下公司。澳德巴克斯100家店鋪的充電樁將全部由松下提供。松下一直在以“ELSEEV”這一品牌銷售此款充電樁。此前負責銷售的是集團內的松下環境解決方案公司，銷售渠道僅限私人住宅和公共設施；現在，客戶主要為汽車銷售商和汽車用品店的松下汽車電子公司也開始銷售ELSEEV充電樁，著手開拓新市場。

雖然純電動汽車沒有像汽車廠商最初設想的那樣廣為普及，但其保有量仍在不斷增加。由于市區沒有大范圍設置充電樁，希望由從事純電動汽車銷售的汽車銷售商來提供充電服務的需求迅速增加。松下正是瞄準了這一需求。

設置充電樁的有利條件之一就是政府提供補貼。從2013年3月起，作為“新一代汽車充電基礎設施建設促進事業”的內容之一，政府開始實施對充電設備設置金額最多補貼三分之二的制度，補貼總額高達1005億日元。雖然補貼額度取決于設置條件等，但如果是充電需要很長時間的普通充電器，自己只需支付30萬日元左右便可設置。此前認為無法收回設置成本而猶豫不決的企業有望在今后積極行動起來。

松下汽車電子提出的目標是2013年度設置1000個充電樁。目前，包括快速充電器在內，估計日本國內設置有約7000臺充電設備。與之相比，一年設置1000個充電樁是一個較高的目標。不過，目前除了澳德巴克斯以外，松下汽車電子還在與汽車銷售商、汽車用品連鎖店及車檢運營商等進行洽談，該公司董事武田潔表示能夠完成目標。

江蘇三環攜“十二五”創新成果論道南京

為推進“十二五”期間中國蓄電池技術和裝備創新成果的轉化和應用，加快蓄電池產業制造技術由弱到強的步伐，由沈陽蓄電池研究所主辦的中國蓄電池技術裝備峰會暨“十二五”技術裝備創新成果高峰論壇于2013年10月11日在南京隆重召開。與會單位代表就如何貫徹國家產業政策，使蓄電池等產業實現持續、健康、協調發展，以及企業轉型升級等問題進行了討論。江蘇三環作為協辦單位參與了研討，王羽副總經理作為鉛酸蓄電池裝備企業代表匯報了公司最新科研成果——全自動板柵擴展生產線、酸循環電池化成設備，受到了眾多鉛酸蓄電池生產企業的廣泛關注。

王羽副總經理匯報江蘇三環“十二五”創新成果

江蘇三環全自動板柵擴展生產線

本次峰會的召開，有利于蓄電池生產企業就淘汰落后產能、提升裝備技術水平、增加環保投入等問題達成共識，將對蓄電池行業的產業升級起到積極的推動作用；有利于裝備制造企業更好地傾聽用戶的需求，對于今后制造出更多滿足蓄電池生產企業所需的高新技術設備，促進整個蓄電池行業裝備技術水平的提升具有非常重要的意義。

2013中國新能源產業十大科技創新獎揭曉艾德克斯榜上有名

近期，由《電源工業》、中國電源工業協會、北京電源行業協會、中國電源產業技術創新聯盟聯合主辦的“電源工業杯”2013中國新能源產業十大科技創新獎結果揭曉，來自數家企業的十款產品以突出的創新科技獲此殊榮。艾德克斯于今年重磅推出的IT6700H寬范圍可編程高壓直流電源系列也獲得了此項榮譽。

作為世界領先的儀器制造商、美國第四大儀器公司B & K集團旗下成員，艾德克斯一直專注于在電源及電源測試領域的持續創新。全新的IT6700H 寬范圍高壓直流電源系列在電路結構、外觀體積、功能全面性等各個方面都打破了傳統電源的缺陷，密切貼合電子工程師的實際測試需求，性能穩定可靠。據了解，該系列高壓電源的電壓可高達600V，能夠應用在LED、電池，DC-DC轉換器等行業的高壓測試中。另外，寬范圍也是該系列直流電源的一大創新之處。何謂寬范圍？對于一般的電源來說，最大電壓與最大電流的乘積就是最大功率，比如說當最大功率為1500W，而電壓的最大值是300V時，測試電流就不能夠設置超過5A。而在IT6700H寬范圍高壓直流電源系列中，有功率為1500W的型號IT6724H，其電壓范圍為0～300V，電流范圍卻可以做到0～10A，也就是說當功率不超過1500W時，該系列電源的電壓和電流可以分別在0～300V和0～10A以內任意分配，電源自身會自動調節電壓和電流值。這種創新的分配方式，能夠最為合理地利用電壓和電流量程，達到最高的利用率。