在当今迅猛发展的科技领域，能源储存一直是一个备受关注的焦点。在不断的技术突破性中，钒液流电池将不断为可再生能源的大规模应用提供了更为可靠和高效的解决方案。 钒液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的二次电池技术。其主要由电堆系统、电源负载系统、电解液存储与供应系统等部分组成。电堆系统由电极、离子交换膜、双极板、板框PVC、电解液等组成。不同价态的钒离子作为正、负极活性物质，分别装在两个大储液罐的溶液中，通过外接泵将电解液泵入到电池堆体内，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动；在循环泵的推动下流经电堆，并发生电化学反应，实现化学能与电能的转换，从而实现电能的存储与释放。 技术特点： 钒液流电池灵活性高，由于电堆决定了充放电的功率，电解液决定了充放电的时长，因此交流测和直流侧做到完全的解耦，单纯增加电解液就可以增加放电时长，同时其安全性高于锂电池； 在循环次数方面，钒液流电池目前存在循环效率低，运营成本较高的特点。由于工作机理，钒液流电池的循环效率约为理论值得70%，甚至在青海等昼夜温差大的地区循环效率低于60%，原因在于 电堆控制模块的更换和电解液衰减。 电堆每循环3000-5000次需要大修，对于核心部件如隔膜、防扩散紧密件等进行更换；在电解液方面，在使用的过程中存在泄露、串流、混入气泡等，需要进行电解液的补充。电解液运行最佳温度需要在35-40度进行，由于溶质五氧化二钒温度高于40度的时候出现析出絮状物质，絮状固体被挂在电堆上会影响排气排水，影响离子交换通道，导致电堆功率急剧下降，影响电堆使用寿命。 未来技术突破方向： 在未来的技术突破方面主要对于电堆的改进和材料的制造工艺的提升。电堆的构成改进可提升电堆流通通道，密封性、排气性，此外在微观材料，通过对于材料改进及制造工艺的改进，使得电堆的材料性能更加优异，即使在电解液质量下降时对于离子输送及化学反应也将保持稳定。电解液改进空间目前仍处于研究阶段，目前一些研究的方向在于电解液中加入添加计来改善电解液高温的析出，但是目前缺乏长期的运营数据。目前没有钒液流对于大规模应用的限制主要仍为成本问题，液流电池系统现在3000元以上/kwh，锂电池的储能系统1200-1300/kwh，初投资成本是锂电池的2-3倍，但伴随技术不断进步成本将持续降低，不断吸引更多资金进入。 未来应用场景： 目前其 安全性及灵活性较高，但其占地面积较大，且运行温度区间较窄 ，目前主要应用于 中西部温差较小地区的大储项目 ，例如发电侧及电网侧 调峰项目 ，以及 长时储能 的风光配储，保障性电源等，未来在解决电堆更换及补液带来的额外成本时，其市场份额将迅速提升。

据青钠新能源消息，12月12日，安徽青钠10GWh钠离子电池量产线举行奠基仪式。 据悉，该项目于今年10月初签约落地，用时仅两个月便实现了破土动工。 该项目总占地面积260亩，分两期建设，一期规划产能5GWh，包含三条智能化钠离子电池生产线。根据此前信息，将在2024年实现2GWh产线量产。 青钠新能源专注于钠离子电池的研发生产和销售。天眼查显示，青钠系目前共有6家公司，分别为湖州青钠新能源科技有限公司、浙江青钠科技有限公司、广德青钠新能源有限公司、广德青钠科技有限公司、安徽青钠能源科技有限公司、安徽青钠科技有限公司。 就成立时间来看，其中4家公司成立的时间均尚不足一年，仅湖州青钠和浙江青钠科技刚刚成立满一年，这两家公司先后成立于2022年11月下旬，其余四家公司均于今年8月成立。 作为一家年轻的初创公司，青钠新能源在成立后短短的一年中，已在湖州和广德两个主要布局地落地了50GWh钠电池项目产能。 其中，湖州青钠规划总产能40GWh，总投资100亿元，将分三期进行，一期规划建设10GWh。今年4月8日，一期项目已在长三角（湖州）产业合作区开工，由湖州青钠全资子公司浙江青钠科技负责实施。 同时，在开工当天，年产200MWh钠离子电池中试线顺利达产下线，用时仅三个月。据青钠新能源官方透露，不到半年就实现了产品的批量交付。 除已落地的项目外，据青钠新能源总经理王文武介绍，2026年青钠还将在西南产业集群地打造20GWh产能基地。 据悉，目前青钠新能源量产的层状氧化物钠离子电池，能量密度可达120Wh/kg，循环寿命超6000cy；储备的最新一代层氧电池，能量密度可达145Wh/kg；针对储能市场推出的低成本聚阴离子钠离子电池，能量密度100Wh/kg，循环寿命超8000cy。 维科网锂电注意到，在上个月的行业会议中，青钠科技公司高级工程师海本融博士透露，“目前，青钠科技已经和国内外多家头部企业达成战略合作，手握意向订单超过20GWh。” 但是，并未透露具体客户的信息。不过，维科网锂电注意到，此前公开过两个合作项目，分别是：安徽青钠能源与美国一家储能科技公司签署了战略合作备忘录，安徽青钠能源将负责电芯和PACK的生产和交付；浙江青钠科技与金彭集团技签署战略协议，前期目标采购量1.75GWh/年。 此外，在前述湖州项目一期开工当天，包括金彭集团、大运集团、吉利商用集团、融通高科、多氟多、翌明科技、中科海钠、天目先导、江苏翔鹰、琥崧智能等产业链企业董事长及负责人悉数到场。 同时，包括零跑汽车、天赐材料、贝特瑞、容百科技、新能源装备制造重点企业，以及小米产投、华盖资本等最终投资机构也到场交流参观。  

SMM12月14日讯： 德国经济部长Robert Habeck在与联邦总理Olaf Scholz和财政部长Christian Lindner的新闻发布会上表示，或将逐步取消环境激励政策，即现有的电动汽车补贴。其在会上表示，这一决定尽管痛苦，但是为了维持气候和转型基金的核心组成部分和支柱必须的代价。 根据一年前生效的修订后的环保奖金资助指南，预计从2024年1月1日起，只有净标价格不超过4.5万欧元的BEV和FC EV才有资格获得资助，资助费率分别降至3000欧元和2400欧元。联邦政府的份额为3000欧元，制造商的1500欧元加上增值税，最终消费者补贴为4785欧元。目前，许多车型的净标价格超过45000欧元将被完全排除在补贴之外。而对于低于40000欧元（之前为7177.50欧元）的车辆的补贴金额将明显减少。 2023年8月，德国汽车贸易协会（ZDK）宣布，2024年的环境奖金预算将低于8.1亿欧元，而不是之前提及的14亿欧元。 但从目前来看，进一步的细节公布将有待更多的信息加以明确，对于已获批的相应补贴被支付后会如何处理也静待更多的消息公布。但值得一提的是，与此相比，柴油税、汽车税及相应的通勤津贴暂不会受到相应的影响波及。 SMM认为，德国相应政策的出台，从长期来看，对原先规划布局于德国的中方出海锂电企业来说，尽管不会直接增加海外市场拓展的难度，但或可在政策补贴层面，削弱下游终端市场的电动汽车现有优势，从而传导到中方新能源相关企业的未来海外市场需求预期。但这一影响的实际效应，受限于政策实际执行程度及预期的不确定性，具体影响仍有待进一步谨慎观望。 SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 张玲颖 021-51666775 于小丹 021-20707870 马睿 021-51595780 徐颖 021-51666707 冯棣生 021-51666714 柳育君 021-20707895 吕彦霖 021-20707875 孙贤珏 021-51666757 袁野 021-51595792 林辰思 021-51666836 韩欣桐 021-51666908  

12月13日，钧达股份投资者关系活动记录表发布。2023年前三季度，公司作为N型电池领跑者实现P型电池出货7.34GW，N型电池出货12.21GW，公司N型电池产品出货 量居于行业前列。据 InfoLink 统计，2023 年上半年行业排名前五电池厂商N型TOPCon电池累计出货约10.5GW左右，公司N 型TOPCon电池出货6.56GW，占比62%以上，排名行业第一。 目前，公司生产经营稳步进行，持续保持产能规模及技术领 先优势。公司滁州基地18GW N型产能已满产，淮安基地 26GW N型产能正积极建设并逐步释放。预计全年来看，公司P型电池出货有望达到9GW以上，N型电池出货有望达20GW以上。与此同时，公司持续开展TOPCon技术优化升级，目前量产转化效率已由去年的24.5%提升至25.8%以上。预计2023年年底，公司TOPCon电池量产转化效率将进一步提升到26%以上，持续保持行业技术领先。 交流互动环节 问题一：未来公司产能扩张是怎样规划的，海外销售目前的进展如何？ 答：目前公司滁州基地以及淮安基地的产能落地正按前期规划稳步推进。未来，公司将根据市场需求变化以及下一代技术的研发情况，综合评估在国内外扩张产能的可行性。2023年，公司积极开拓海外市场，前三季度实现海外销售从0%到4.66%的增长，海外市场拓展成效显著。下一步，公司将持续构建全球客户销售体系，不断提升公司全球市场竞争力。 问题二：公司淮安二期项目目前处于什么状态？ 答：公司淮安二期年产13GW项目其中一半已实现达产，另一半产能由于客户对于矩形片尺寸方面差异化需求，以及公司最新一代TOPCon电池技术升级原因，产能释放相对放缓。目前公司正积极与客户沟通产线尺寸细节和开展新技术设备升级等工作，完成后将正常推进产能释放。 问题三：公司上饶基地PERC产能未来如何规划，是进行升级改造还是准备计提减值？ 答：公司上饶基地产线在设计的时候有做TOPCon升级改造的空间预留，目前该产线正在正常生产中。未来，公司将根据市场需求变化、升级改造投资成本等因素综合考虑，最终决定是否将该部分产线向TOPCon升级。 问题四 ：公司目前的BC电池技术研发进展如何，后续是否会自己做组件？ 答：公司BC电池产品的研发在转换效率和成本上均取得了积极进展，目前已掌握基于TOPCon的BC技术，并持续推动N型BC产品的量产实现。后续公司将根据市场具体情况，审慎分析决策，适时推出相应产品。目前公司暂无计划涉及组件，公司专注于光伏核心技术环节，持续研发投入保持产能规模及技术领先，不断发展。 问题五：公司预计电池行业盈利何时好转？ 答：当前光伏装机受制于节假日以及气候等原因进入传统淡季，组件价格持续下行一定程度影响产业链各环节盈利，这是行业正常的阶段性特征。预计明年春节后，随着全球光伏装机需求提升，行业各环节的盈利将回归正常水平。 问题六：公司海外客户销售重点在哪些区域，海外市场的开发重点？ 答：目前公司海外市场主要包含东南亚、欧洲等地。同时，公司也正积极完成中东、北美、拉丁美洲、澳洲等新兴市场的客户认证，持续构建全球客户销售体系。 问题七：公司的BC电池是否存在潜在的知识产权风险？ 答：公司高度重视技术的研发创新，同时注重知识产权的甄别与保护。公司已经建立了较为完善的产品研发体系，在对不同技术路线选择和研发过程中，首先会对专利技术进行调研，并在此基础上开展技术研发工作，从而有效规避知识产权风险。 问题八：公司TOPCon电池的非硅成本何时可以和PERC打平？ 答：TOPCon电池非硅成本相比PERC更高，是由TOPCon复杂工艺决定的。TOPCon电池薄片化的设计，使得TOPCon在硅片成本上相较PERC更低，而TOPCon电池较高的转换效率可以弥补非硅成本的增加。公司认为 TOPCon电池的竞争优势主要体现在转换效率上，随着TOPCon技术的进一步升级，预测明年TOPCon电池转换效率还可在26%基础上再提升0.05%-0.1%左右，届时TOPCon电池产品的市场竞争力还将进一步加强。

纳米比亚有史以来第一个电网规模的电池存储项目已经签署了关键合同，这标志着这个非洲国家致力于实现能源基础设施现代化已经迈出了关键的一步。 国家电力公司纳米比亚电力公司（NamPower）与山东电力工程设备集团（SDEE）和电池制造商集成商南都电源（Narada Power）今天（12月13日）签署了工程、采购和施工（EPC）合同。 两家中国公司的合资企业将在纳米比亚埃隆戈地区现有的奥姆布鲁变电站交付54MW/54MWh的奥姆布乌电池储能系统（BESS）项目。该项目预计需要大约18个月的时间，预计在2025年下半年上线。 在2012年底，奥姆布鲁BESS项目得到了德国政府通过国家开发银行KfW提供的2000万欧元（2158万美元）赠款的支持。这约占总成本的80%，其余由NamPower提供资金。该项目将储存剩余的可再生能源发电以及从南部非洲电力库（SAPP）进口的电力，以在高峰时段供电，并抵消当地Van Eck煤电厂的使用。除了提供当地电网稳定服务外，BESS还将使纳米比亚能够在南部非洲电力联盟（SAPP）中更有效地进行能源交易，并减少该国从南非国家电力公司电网进行昂贵的紧急进口的需求。 BESS将减少对燃煤和进口电力的依赖 纳米比亚目前70%的电力来自邻国，主要由煤炭发电。目前的目标是到2030年可再生能源占发电结构的70%，是目前30%的两倍多。在可再生能源的扩张方面，包括NamPower自己计划在2025年前增加的100MW发电量，以及能源市场自由化可能带来的500MW太阳能和风能，意味着对储能的需求将越来越大，以平衡供需波动。 NamPower将开发、拥有和运营奥姆布鲁储能电站，希望作为纳米比亚的第一个此类项目，它将为后续项目带来好处。通过为电网提供辅助服务，可以减少现有输电基础设施的拥堵，从而缓解昂贵的电网升级需求，减少Van Eck煤电厂的运行时间也将降低该地区的电力成本。                                                                           SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 张玲颖 021-51666775 于小丹 021-20707870 马睿 021-51595780 杨玥 021-51666856 徐颖 021-51666707 冯棣生 021-51666714 柳育君 021-20707895 吕彦霖 021-20707875 孙贤珏 021-51666757 袁野 021-51595792 林辰思 021-51666836 周致丞021-51666711

【广期所：调整碳酸锂期货合约涨跌停板幅度和交易保证金标准】 广期所公告，自2023年12月13日结算时起，碳酸锂期货合约涨跌停板幅度调整为13%，交易保证金标准调整为14%；其中，碳酸锂期货LC2401、LC2402合约交易保证金标准调整为15%。 》点击查看详情 【广期所郭晨光：将开展氢氧化锂期货及其他新能源材料期货品种的研发】 广州期货交易所商品事业部高级执行经理郭晨光表示，广期所将做精做细碳酸锂期货：一是持续开展市场培育和产业服务；二是做好交割业务保障，服务LC2401合约交割顺畅；三是做好市场功能和合约规则评估，更好完善碳酸锂期货及期权的合约规则；四是开展氢氧化锂期货以及其他新能源材料期货品种的研发。 【工信部：今年前十个月全国锂电池总产量同比增长31%】 工业和信息化部最新数据显示，今年以来，我国锂电池产业延续增长态势，前十个月全国锂电池总产量同比增长31%。数据显示，今年9—10月，全国锂电池总产量超过185GWh，同比增长17%，其中储能型锂电池产量超过38GWh，新能源汽车用动力型锂电池装车量约76GWh。今年前十个月全国锂电池总产量超过765GWh，同比增长31%。锂电池出口同样持续增长，今年9—10月期间，全国锂电池出口总额达到824.6亿元，同比增长21%。 》点击查看详情 【机构：11月全球新能源汽车销量破纪录达140万辆 中国市场增长约25%】 市场研究公司Rho Motion的最新数据显示，11月全球电动汽车销量创造了新的历史纪录，达到140万辆。从车型上看，在11月份售出的电动汽车中，纯电动汽车占70%，插电式混合动力车占30%。从市场来看，中国电动汽车的销量上涨25%，美国和加拿大的销量增长43%，而欧洲的销量与2022年同期相比下降3%。 【韩国政府拟力挺电动汽车充电设备产业发展】 韩国产业通商资源部将于13日下午举行“移动出行工具充电产业融合联盟”成立仪式，并发表旨在发展电动汽车充电设备产业的政策方向。根据政府方针，争取到2030年确保五大核心技术，培养出5家以上销售额超500亿韩元（约合人民币2.74亿元）的充电设备制造商，进而将全球电动汽车充电市场占有率从2022年的1.2%提升至2030年的10%。五大核心技术包括涉及超快充电、无线充电、充电机器人、智能充电、网络安全软件的技术。 【韩文秀：今年我国汽车出口将超过500万辆 创新历史纪录】 中央财办分管日常工作副主任、中央农办主任韩文秀介绍，今年我国对全球经济增长的贡献大约是30%以上，仍是世界经济最大的引擎。我国出口占国际市场的份额维持在14%略高的水平。韩文秀介绍说，今年主要贸易大国出口出现下降，而我国进出口额同比基本持平，甚至略微增长，出口占国际市场的份额维持在14%略高的水平，外汇储备规模保持在3万亿美元以上，人民币汇率基本稳定。我国具有产业体系完备配套能力强的独特优势，在全球产业链、供应链中居于重要的位置。汽车、造船等制造业展现出很强的国际竞争力。今年，我国汽车出口将超过500万辆，创新的历史纪录，科技创新实现新的突破，涌现出了不少里程碑式的创新成果。 相关阅读： 广期所：进仓碳酸锂只有30%合格率与事实严重不符 禁止编造、传播虚假信息！ 【SMM分析】新手交易必知的碳酸锂仓单知识！！！ 【SMM分析】磷酸铁锂产量急速下滑 需求低于预期“动力不动储能未储” 【SMM分析】11月锂电市场上游原材料步入淡季 行业悲观情绪重进入“冬眠”模式 【SMM分析】Cronimet携手CNGR打造电池回收循环 【SMM分析】江苏丰山全诺公司电解液项目开工 【SMM分析】重要解读！SMM碳酸锂价格与期货价差原因...... 碳酸锂期货从近涨停到跌超5%！ 交割仓库扩容影响多大？【SMM热点分析】 “铂金11”新能源汽车月度产销首度双破百万辆 年底车企价格战升级 2024年或开门红爆增？ 【SMM专题】 【SMM分析】主产区限电短期价格支撑有限 石墨化价格承压下行 【SMM分析】电芯厂持续去库 11月电解液及六氟产量情况一览 【SMM分析】11月国内碳酸锂产量增加6.6% 预计12月国内碳酸锂供应量仍高 【SMM分析】需求继续下行 11月锂电隔膜产量环降5% 【SMM分析】12月三元产业链产量环减5%+ 需求结构出现较大调整 【SMM分析】需求提前消耗叠加成本压力的冲击下 四钴产量环比减少 【SMM分析】需求下滑明显 硫酸钴11月产量环比减少 【SMM分析】高镍需求继续缩量 氢氧化锂产量维持跌势 【SMM分析】11月负极产量环比下降 后续或仍有减量预期 【SMM分析】11月钴酸锂产量环比下滑3% 数码市场消费淡季如期到来 【SMM分析】磷酸铁前驱体因下游所提供动力不足 11月产量下滑严重 【SMM分析】ENGIE公司将在苏格兰部署100MW的储能项目 【SMM分析】法国矿业公司Eramet启动新试点提锂项目 否极泰来？碳酸锂期货涨停！后续关注供应及出货承接情况【SMM热点分析】 【SMM分析】冬季锂电回收市场寒气逼人 原料产品倒挂行业难有利润 【SMM分析】字少事大！！碳酸锂现货计划参与者 必知的新能源产业特点...

SMM12月14日讯：     据SMM调研，国内2023年11月废旧锂电回收共38,540吨（包含电池、极片和黑粉形态的回收废料），回收量环比下滑17%。     其中三元废料中电池类1,570吨，极片类2,720吨，黑粉类5,400吨（包含电池粉与极片粉）；铁锂废料中电池类8,120吨，极片类10,670吨，黑粉类9,320吨（包含电池粉与极片粉）；钴酸锂废料中电池极片类30吨，黑粉类610吨（包含电池粉与极片粉）。     SMM按回收电池种类统计回收量数据，2023年11月废旧三元共回收9,690吨，废旧磷酸铁锂回收28,110吨，废旧钴酸锂740吨。三元废料占比25%，磷酸铁锂废料占比73%，钴酸锂废料仅占比2%。     11月各回收企业对于三元废料采购态度趋于观望，湿法厂为避免倒挂严重，偶有较低系数的三元极片粉成交。部分湿法厂为了下游产品长协订单可以顺利交付，仅仅按需采购三元黑粉。据SMM调研三元湿法厂平均开工率大约在30%左右，三元回收遭遇断崖式下跌。     11月铁锂废料方面，市场依旧比较低迷，对于锂点的价格也是一压再压。铁锂废料因缺少其他产品可以贴补亏损，所以铁锂风险程度较三元更高。湿法厂预期碳酸锂价格将会持续下行，会通过下游碳酸锂的采购方的报价定铁锂回收价格来保证不亏损。虽有加工量作为铁锂回收量的支撑，但由于行情不佳，11月铁锂回收量也减量明显。         11月受到碳酸锂价格持续性下跌影响，市场成交较为冷清。上旬废料价格有所松动，但三元废料回收系数微小的下调幅度，不足以刺激下游湿法厂进行大批量采购。并且开始采取尝试多种原料模式或者承接代加工模式（比如使用钴中间品，镍钴中间品，硫酸盐，锂用卤水，电解质等）。或可以缓解废料供应紧张的局面，倒逼上游贸易商可以尽快降价抛货。     下旬，碳酸锂，硫酸镍，硫酸钴三者价格齐下跌影响，三元废料渐渐失去价格支撑，回收企业继续以停收或者减缓回收为主，以此来增强议价权，来压低价格。三元回收系数与铁锂锂点出现了明显下跌，市场恐慌情绪增强。整体来说，回收市场废料价格呈现下跌趋势，场内即使伴有少量交易，也是在维持基础库存，多以背靠背交易形式为主，散单出现明显减量。     据SMM调研，回收企业对于年底回收态度并不是很乐观，悲观预期较重，或有的寻找“平替”原料，或有的早已做了“躺平”的准备，比如停收、停产检修等。休养生息静等明年春暖花开。各家回收企业生产经营策略不同，规模大小也有差别，停收还是减收不能一概而论。综合考虑，12月预计回收34,590吨，其中废旧三元预计回收7,830吨，废旧铁锂回收26,460吨，钴酸锂回收300吨，回收总量环比下行10%。   SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 张玲颖 021-51666775 于小丹 021-20707870 马睿 021-51595780 徐颖 021-51666707 冯棣生 021-51666714 柳育君 021-20707895 吕彦霖 021-20707875 孙贤珏 021-51666757 袁野 021-51595792 林辰思 021-51666836 韩欣桐 021-51666908  

印度尼西亚的一项新法规显示，在2025年之前，将对部分汽车制造商进口的电动汽车整车给予税收上的优惠。 印尼作为东南亚最大的汽车市场，该国政府正寻求吸引更多投资。 新法规已于12月8日签署，本周对外发布。根据新规定， 在印尼建设电动汽车工厂、计划增加电动汽车投资、或计划与之相关投资的公司将有资格获得税收优惠 。 新规定 将覆盖进口整车的税收：暂时取消其进口税和奢侈品销售税，并对省级政府征收的税收给予优惠措施 。相比早先规定的税收优惠制度只针对进口汽车的CKD组件，也就意味着这些汽车只能以零件形式交付，并在销售所在国组装。 不过按新规定，企业可以进口的汽车数量将取决于工厂的投资规模和发展进度，且必须得到投资部的批准。 周三（12月13日），印尼投资与海事协调部副部长Rachmat Kaimuddin在一个关于印尼经济前景的网络研讨会上表示， 新法规将帮助汽车制造商通过进口电动汽车在印尼建立市场 。 他指出，“我们试图再进一步，因为一旦我们在印度尼西亚建立了一个电动汽车产业，电池产业也会跟随而来，我们已经有了(原材料)，可以建立供应链。” 与此同时，新法规指出，把企业在印尼生产电动汽车需要至少40%国产化的的最后实施期限从2023年推迟到2026年。 该法令还将本地采买量的60%门槛从原本计划的2024年推迟到2027年。 此外，印尼政府还制定了一个雄心勃勃的目标，到2030年生产约60万辆电动汽车，这将是印尼2023年上半年销量的100多倍。 目前，包括现代汽车在内的一些公司已在印尼投资，随后中国的哪吒汽车和日本三菱汽车也承诺投资。而印尼当地政府正在向特斯拉和比亚迪等电动汽车大厂示好。

众所周知，随着卤化物钙钛矿等光捕获材料的使用，太阳能电池效率正在明显地提高。然而，持续大规模生产这些材料仍然是一项复杂的任务。 近期，美国莱斯大学的一组研究人员在这方面取得了突破。他们通过控制动态结晶成功解决了二维卤化物钙钛矿合成的瓶颈。最新研究成果已于近期发表在了《自然合成》杂志上。 这是一种新工艺，通过控制结晶过程的温度和持续时间，可以产生理想厚度和纯度的二维钙钛矿基半导体层。该过程被称为动能控制空间约束，可以帮助提高稳定性并降低基于卤化物钙钛矿的新兴技术（如光电子和光伏）的成本。 研究人员说，“生产二维钙钛矿晶体，层厚度，或量子阱厚度，也被称为‘n值’，是一个主要的瓶颈。”据悉，高于4的n值意味着材料具有更窄的带隙和更高的导电性——这是电子设备应用的关键因素。 当原子或分子形成晶体时，它们将自己排列成高度有序的规则晶格。例如，冰有18种可能的原子排列或相。就像冰中的氢原子和氧原子一样，构成卤化物钙钛矿的粒子也可以形成多种晶格排列。 科学家们的目标是合成二维卤化物钙钛矿层，在整个过程中只表现出单相。然而，问题在于，传统的高n值二维钙钛矿合成方法还会产生不均匀的晶体生长，从而影响材料的性能可靠性。 “在传统的二维钙钛矿合成方法中，由于缺乏对结晶动力学的控制，你会得到混合相的晶体，这基本上是温度和时间之间的动态相互作用，”研究人员说，“我们设计了一种方法来减缓结晶，并逐渐调整每个动力学参数，以达到合成的最佳点。” 研究人员表示，这项工作推动了高量子阱二维钙钛矿合成的界限，使它们成为各种应用的可行和稳定的选择。 他们说，“我们已经开发了一种新方法来提高晶体的纯度，并解决了该领域长期存在的问题，即如何接近高n值，相纯晶体的合成。” “这项研究突破对于二维钙钛矿的合成至关重要，它是实现太阳能电池和许多其他光电器件进步的关键。”他们补充道。

据西北工业大学柔性电子研究院消息：镁金属因出色的体积容量和高自然丰度等特性而备受关注，镁金属电池也因此被认为是“后锂电池”时代最具应用潜力的二次电池。然而，不均匀的镁沉积和备受争议的镁枝晶生长导致了较低的库仑效率和潜在的安全问题，阻碍了镁金属电池的发展。此外，金属镁箔的低效利用限制了电池能量密度的提升，并且不利于电池的柔性化。近年来，梯度结构设计在调控电场分布、离子通量和内部孔结构等方面展现出了巨大的优势，然而梯度特性的实现往往依赖于复杂的表面修饰，制约了电池的批量生产和实际应用。针对以上问题，西北工业大学黄维院士团队艾伟教授课题组利用可工业化生产的造纸工艺制备了具有三梯度特性的柔性纸基主体材料，实现了镁金属在主体材料内的自下而上沉积，并且首次构筑了柔性纸基镁金属电池（Adv. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adma.202309339）。 通过调控主体材料各层级中羧基化多壁碳纳米管与针叶木纤维的比例，实现了电导率、亲镁性和孔径在垂直方向上的梯度分布。同时，低成本的针叶木纤维和羧基化多壁碳纳米管以及可批量化生产的造纸工艺为柔性电极的实际生产和应用奠定了基础。 三梯度结构设计的优点在于：底层的高电导率、亲镁性和小孔径特征可以均匀镁离子通量，诱导镁金属优先形核/沉积；顶层的绝缘性、疏镁性和大孔径特征可以促进镁离子快速传输，抑制“顶部生长”；中间过渡层则可以避免因顶层与底层梯度差异过大而造成的金属分层。以上特性所诱导的自下而上沉积行为显著提升了梯度主体材料的镁沉积/剥离可逆性。 为探究该梯度主体材料的实际应用价值，该工作同时利用造纸工艺制备了纸基Mo 6 S 8 正极，并组装得到了柔性纸基镁金属电池，其表现出优异的耐弯曲特性和电化学稳定性，为未来高性能柔性金属电池的发展提供了借鉴。 文章链接： https://doi.org/10.1002/adma.202309339 》点击查看链接详情： 柔性电子研究院艾伟教授课题组在柔性纸基镁金属电池研究取得新突破