近日美國西北大學的研究人員們認為他們已經打造出了一種適用于電池和超級電容的絕佳新材料，有助于提升電動汽車的續(xù)航里程和充電速度。將該材料稱作“共價有機框架”(COF)，這是一種適合儲存能量、有許多氣孔的有機晶體結構。
化學家William Dichtel及其團隊為之補充進了導電聚合物，結果就是一個“改性氧化還原COF”。Dichtel相信它同時有益于電池和超級電容，而這兩者對于電動汽車都非常重要。研究人員聲稱，他們的材料能夠穩(wěn)定經受萬次充放電循環(huán)。其儲能是非改性COF電能源的10倍、同時充電速度提升了10-15倍——可以說是兩全其美。
在實際應用中，電池能夠在緩慢放電下儲存大量的能量;而超級電容雖然充電非常快、但能吸納的能量卻很少。不過這種技術究竟何時能夠走向消費端如今還是個未知數(shù)。
新能源汽車電池研發(fā)成果匯總：
日本車載電池壽命增加了將近30%
正極材料
據(jù)日本化學工業(yè)日報報道，新日本電工開發(fā)出了針對車載用鋰離子電池的長壽命、高容量的正極材料。此正極材料為錳酸鋰，比過去使用品壽命增加了將近30%，計劃這個月開始進行銷售。新日本電工計劃今后不僅在電動車車載上，還計劃開展定置型蓄電池等新用途的使用。
此外，該公司也已開始著手3元系的開發(fā)。以續(xù)航距離350千米以上的高端高容量鋰電池電動車為對象，預計快的話2017年末投入市場。
其目標為慢慢替換現(xiàn)有品，在2020年前兩種制品的生產量為每年7000噸。
NEC發(fā)現(xiàn)了名為“碳納米刷”的碳材料
NEC于2016年6月30日宣布，在全球首次發(fā)現(xiàn)了名為“碳納米刷”的碳材料。這種新材料可以提高蓄電池和傳感器的性能，還能給塑料和橡膠賦予導電性。 碳納米刷是使碳納米角(CNH)呈纖維狀聚合而成的。直徑約為100nm，長度約為1～10μm。過去采用CNH的碳材料是CNH球狀聚合體(球形 CNH)。碳納米刷和球形CNH都具有分散性強、難以凝集的特點，兩者的差異在于導電性。碳納米刷的導電性達到球形CNH的10倍以上。其原因是，分散于母材中的球形CNH之間的距離比較遠，而碳納米刷的電子在相連的纖維結構中通過，電流容易流動。將碳納米刷用于蓄電池電極的導電材料時，充放電速度可提高 10～15%。
另外，CNH的比表面積大，因此，可在表面上保持其他物質的“吸附性”很強。利用這一特性，可將其作為高性能吸附劑。碳納米刷的制作方法是，向含有鐵催化劑的碳棒靶材照射激光。雖然跟球形CNH的制法幾乎相同，但是球形CNH采用的是不含鐵的碳棒靶材。只要改變靶材，就能夠以球形CNH同等規(guī)模進行大量制造(1kg/天)。
另外，CNH的比表面積大，因此，可在表面上保持其他物質的“吸附性”很強。利用這一特性，可將其作為高性能吸附劑。 碳納米刷的制作方法是，向含有鐵催化劑的碳棒靶材照射激光。雖然跟球形CNH的制法幾乎相同，但是球形CNH采用的是不含鐵的碳棒靶材。只要改變靶材，就能夠以球形CNH同等規(guī)模進行大量制造(1kg/天)。
今后，NEC將與材料廠商及研究機構等共同進行材料驗證和量產開發(fā)。計劃2017年度提供樣品。
沃爾沃納米材料電池可讓電動汽車變輕15%
沃爾沃汽車宣布，他們在汽車電池輕量化方面取得了一項重大技術成果，可以讓當前的電動汽車變輕15%。目前，這項技術已經在S80試驗車上進行試驗測試。
隨著“節(jié)能降耗”越來越成為了廣泛關注的話題，輕量化也廣泛應用到汽車領域的方方面面，在提高操控性的同時還能有出色的節(jié)油表現(xiàn)。汽車的油耗主要取決于發(fā)動機的排量和汽車的總質量，在保持汽車整體品質、性能和造價不變甚至優(yōu)化的前提下，降低汽車自身重量可以提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性、可靠性，提高車速、降低油耗、減少廢氣排放量、提升安全性。
有研究數(shù)字顯示，若汽車整車重量降低10％，燃油效率可提高6％-8％；若滾動阻力減少10％，燃油效率可提高3％；若車橋、變速器等裝置的傳動效率提高 10％，燃油效率可提高7％。汽車車身約占汽車總質量的30％，空載情況下，約70％的油耗用在車身質量上。因此，車身變輕對于整車的燃油經濟性、車輛控 制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。）
這項電池輕量化技術的關鍵是什么？
沃爾沃發(fā)明了一種創(chuàng)新的輕質電池結構。這種結構是由一種新型納米材料組成的，它包括由碳纖維、聚合樹脂組成的納米結構，以及植入其間的超級電容器。
這種新型材料的特點是什么？
這種新型材料組成的電池結構不但很輕，還可以做成薄片，從而更方便布置。另外，它具有很好的強度和適用性，可以取代車身面板，從而節(jié)省電池組所需空間。
這個研發(fā)項目是何時啟動的？
這個項目是在2010年啟動啟動的，它由歐盟贊助，共有10家主要機構參與，而沃爾沃汽車是其中唯一的汽車制造商。項目的初衷就是解決目前混合動力和電動汽車中電池組過于笨重的問題，同時還要保障電池效率和性能。
這種新型材料電池組是如何制造的？
首先把碳纖維材料制成薄片，然后成型，烘干，硬化，再把超級電容植入其間，就做好了�？梢酝ㄟ^疊加的方式，將其做成電池模塊，并做成車身面板的樣子，布置在車身框架之上。這種新型電池面板可以取代車門、后備廂蓋、發(fā)動機罩、車頂?shù)取?
這種新型材料電池組如何工作？
這種新型電池可以回收車輛的制動能，也可以直接連上電網(wǎng)充電。而在車輛行駛過程中，電池組的電能可以供給給汽車的電動機。
這種新型電池相比現(xiàn)在的電池有什么優(yōu)勢？
研究顯示，這種新型材料電池的充電速度比常規(guī)電池組更快，而且強度更好，適用性更強。沃爾沃還表示，這種新電池材料成本更低，也更加環(huán)保。如果將目前的電動車電池全部更換成這種新型材料，可以減低車重超過15%，效果是顯而易見的。
這種新電池技術目前的研究進度如何？
還在實用化測試階段。沃爾沃汽車已經制造了兩輛S80試驗車來檢驗這種電池材料的效果。試驗車的后備廂蓋采用了這種材料取代當前的汽車標準電池，甚至還用這種材料取代了車輛前端的穩(wěn)定桿以及起停電池組。
我國研發(fā)出成本低廉的新能源電池材料——褐鐵礦
中國地質大學（武漢）材料與化學學院吳艷副教授與湖北大學朱斌教授等合作，成功研發(fā)出成本低廉的新能源電池材料——褐鐵礦，為天然礦物在先進能源應用上提供了一種新途徑。
此項研究成果日前發(fā)表在國際功能材料領域著名學術期刊《先進功能材料》上。此項研究發(fā)現(xiàn)，在天然褐鐵礦中，石英和石灰石礦物共存，褐鐵礦／石英／石灰石天然復合物在氫氣／空氣氣氛中，產生了可移動的氧離子和質子通道，并提出新的離子傳導及功能機理。
固體氧化物燃料電池是一種高效和環(huán)境友好型的能源轉換技術，其商業(yè)化應用一直是研究者們追求的目標。然而，由于成本太高，商業(yè)化應用至今尚未實現(xiàn)。
吳艷、朱斌課題組對天然礦物進行了大量的篩選和深入細致的研究，發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了高品位的萊蕪褐鐵礦，獲得了與人工合成電池材料相媲美的性能。作為一種新能源電池材料，可用于分布式電站、應急電源、交通運輸?shù)碾娫垂⿷?
吳艷介紹，作為一種新型的固體電池材料，褐鐵礦在成本、性能上更具優(yōu)勢。目前市場價為每噸８０美元，而傳統(tǒng)固體氧化物燃料二氧化鋯市場價約為每公斤１００美元。同時，褐鐵礦作為一種新型電解質材料，所組裝的固體氧化物燃料電池具有較高的功率輸出。
