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09 星期一 2017年10月 又见面啦，快来看看今天的内容吧 ！  1 美能源部投资超1600万美元研究模块化系统 2017年10月5日，美国国家能源技术实验室（NETL）官网公布消息称能源部已经选择了九个项目，用于支持先进技术开发。这些新技术可应用于电力及其他领域，将为美国煤炭行业开辟新的市场机遇。国家能源技术实验室将管理这九个项目。 新项目将重点发展新兴的气化技术，通过彻底工程化的模块系统（Radically Engineered Modular Systems, REMS）概念扩展到模块化，最终实现项目目标。REMS利用大规模生产和学习曲线效应代替传统方法，可以实现成本的降低。为了促进大规模生产，并以更低成本实现技术开发，REMS组件的单元尺寸必须足够小且模块化。可连接的小型模块化单元对于引起最终用户的兴趣非常重要。 新项目作为先进能源系统计划（Advanced Energy Systems Program）的一部分，将推进气化相关技术的发展。先进的能量转换系统旨在帮助现有和新型化石燃料发电厂实现高效、低成本以及零排放的目标。气化技术的进步是充分发挥煤炭资源潜力的重要手段，既能提高美国的经济竞争力，又有助于保护全球环境。 新项目将重点包括三个研究领域，分别为： 第一，新兴气化技术的模块化研究，总资助经费约4,911,256美元； 第二，先进空气分离技术的模块化研究，总资助经费约8,162,694美元； 第三，小规模试点研究，总资助经费约3,138,807美元。 2 可快速充电的碳离子电池无线原型工具 2017年英国牛津大学旗下创业公司Zap&Go开发并生产了一款碳离子电池，这款碳离子电池可以快速充电，同时还可回收利用。 Zap&Go公司研发了一款可以在5分钟内充满电的移动电源，这款移动电源可在2小时内充满一部智能手机。 2017年10月6日，欧盟地平线2020计划（Horizon 2020 projects）通过官网发布消息称，Zap&Go公司获得了来自欧盟地平线2020计划的143万欧元资金支持，以强化发展已经开发的碳离子快速充电电池无线原型工具。 Zap&Go公司的首席执行官史蒂芬·沃勒（Stephen Voller）对此表示：“我们已经成功地开发并生产出这款可将充电时间从几小时缩短到几分钟的碳离子电池⋯⋯‘即时充电’则代表了我们技术发展的下一个阶段。目前我们的技术已经能在15秒内为电钻进行无线充电。我们期待着未来可以应用类似的技术为电动汽车（EV）快速充电。从而切实解决电动汽车产业发展的主要障碍之一。” 在一项可行性研究中，Zap&Go公司评估了消费者对无线即时充电工具的兴趣，此外一些原始设备制造商对共同开发协议表现出愿意积极合作态度。 尽管，目前Zap&Go公司开发生产的产品只能携带少量充电功率。Zap&Go公司希望使用其专利技术进一步开发并发展现有的无线工具原型，在吸尘器和电钻，以及建筑单位等领域进行客户试验。 近年来智能手机、智能家电、甚至是智能可穿戴设备越来越高级，但是这些设备的充电问题仍是科技界和产业界的研发热点。Zap&Go公司的可快速无线充电碳离子电池能否在未来市场上异军突起，改变许多熟悉的电池供电产品的性能，我们拭目以待。 3 使用纳米颗粒提升超级电容器能量密度 2017年10月6日，美国佐治亚理工学院的研究团队与韩国高丽大学的研究人员合作，使用简单的逐层涂覆技术，开发了一种纸质柔性超级电容器，可为可穿戴产品供电。 该设备使用金属纳米粒子在纸上涂覆纤维素纤维，开发出具有高能量和功率密度的超级电容器电极，并获得了迄今为止基于纺织品超级电容器的最佳性能。  通过在纸上移植导电材料和电荷储存材料，该技术创造了大的表面积，并用作电极的集流体和纳米颗粒储层。测试后表明，使用该技术制造的器件可以折叠数千次而不影响电导率。 佐治亚理工学院Woodruff机械工程系助理教授Seung Woo Lee表示：“这种柔性的储能装置可以为可穿戴式设备提供与互联网连接的独特机会，能支持最先进的便携式电子产品的发展。我们还有机会将这种超级电容器与能够为生物医学传感器、消费电子产品和军用电子产品等提供电力的能量收集设备相结合。”  通常情况下，可用三个性质来评价储能装置的性能，即能量密度、功率密度和循环稳定性。与电池相比，超级电容器通常具有高功率密度和低能量密度。在开发新技术方面，韩国高丽大学的化学和生物工程学院的Lee和Jinhan Cho正在试图大幅提升超级电容器能量密度。 最一开始，研究人员将纸质样品浸入含有胺表面活性剂材料溶液的烧杯中，该表面活性剂可将金纳米颗粒结合到纸上。接下来，研究团队将纸浸入含有金纳米颗粒的溶液中。由于纤维是多孔的，所以表面活性剂和纳米颗粒进入纤维并变得牢不可破，在每根纤维上都形成保形涂层。 通过重复浸渍步骤，研究人员制备了导电纸，在其上添加了金属氧化物储能材料交替层，如氧化锰。配体介导的逐层方法有助于最小化相邻金属和/或金属氧化物纳米颗粒之间的接触电阻。在室温下采用简单的工艺就可建立层状结构并提供所需的电性能。 虽然这项研究采用了小型纸质样品，但是基于解决方案的技术则可能会使用到更大的储罐甚至喷涂技术进行规模化。Lee表示：“我们所制备样品的大小应该是没有限制的。我们只需要确定最佳的层厚度，提供良好的导电性，同时最大限度地减少纳米粒子的使用，以权衡成本与性能之间的关系。 研究团队表示，其开发的自组装技术改进了纸质超级电容器的若干性能。金属纸质超级电容器的最大功率密度和能量密度分别为15.1 mW / cm2和267.3 uW / cm2，这基本超过传统纸质或纺织超级电容器。 该项研究工作得到了韩国国家研究基金的资助。 |
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