能源與環(huán)保

美國新型3D太陽能電池將進行太空測試

美國佐治亞理工學院的研究人員開發(fā)的新型三維（3D）太陽能電池已發(fā)射至國際空間站，即將進行首次太空測試。

據(jù)悉，該新型3D太陽能電池包含4種18個光伏組件，即基于傳統(tǒng)碲化鎘的3D電池、基于銅-鋅-錫-硫（CZTS）材料的3D電池、傳統(tǒng)平面太陽能電池，以及基于CZTS的平面太陽能電池。該新型3D太陽能電池采用涂覆有光吸收劑的微型碳納米管制造，能夠從任意角度捕獲太陽光，無需對光裝置。其已于7月18日送至國際空間站，將安裝在國際空間站的外側，研究電池的性能及其承受國際空間站外嚴酷太空環(huán)境的能力。例如，研究人員將測試該新型3D太陽能電池的捕光性能，以及溫度等太空環(huán)境因素對太陽能電池性能的影響。此外，研究人員還將對新型低成本CZTS太陽能電池光吸收劑進行研究。（光伏）

日本將開發(fā)光伏安全技術及電池板再利用技術

日本新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構（NEDO）將在光伏發(fā)電相關項目中新增5項開發(fā)課題，計劃于2016～2018年度實施。所開發(fā)的技術將有助于提高大量導入光伏發(fā)電時的長期可靠性，有利于構建可持續(xù)性、循環(huán)性經(jīng)濟體系。

其中，“光伏發(fā)電設備的安全化相關實證試驗及研究”、“在考慮抗風安全性及水災時防觸電的基礎上開發(fā)合理的設計方法”、“光伏發(fā)電系統(tǒng)受災情況的掌握及防火災觸電技術的開發(fā)”等3項“保障設計與維護管理安全”方面的課題將通過對光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構、電氣安全性進行調(diào)查、研究和實證實驗，編制用于保障安全的設計指南。特別是，“在考慮抗風安全性及水災時防觸電的基礎上開發(fā)合理的設計方法”課題將對地樁基礎的支撐力及架臺的抗風壓性能進行研究，并編制設計指南及安全手冊。

“現(xiàn)場再利用模塊分類技術的開發(fā)”、“廢舊太陽能電池模塊低成本修復技術的開發(fā)”等2項“廢舊太陽能電池板再利用技術”方面的課題將開發(fā)廢舊太陽能電池板低成本再利用處理技術，以及廢舊發(fā)電系統(tǒng)回收、運輸、分類、修復等技術。其中，“現(xiàn)場再利用模塊分類技術的開發(fā)”課題將開發(fā)可在分解太陽能電池板現(xiàn)場進行快速高精度分類的技術，以及簡便的電氣安全性判定技術等，并將配備到名為“移動式PV實驗室”的卡車上，可在分解現(xiàn)場對電池板進行分類，有助于降低電池板的運輸和包裝成本，縮短分類所需時間。（W.RJ）

淄博國利新電源科技有限公司在國內(nèi)首創(chuàng)的稀土新電源——電容型鎳氫動力電池在純電動公交車領域應用實現(xiàn)重大突破，百余輛公交車已安全運行上萬千米，為引領純電動車快速發(fā)展提供了強有力的技術支撐，為我國大面積推廣電容型鎳氫動力電池純電動車奠定了堅實的基礎。

電容型鎳氫動力電池在純電動公交車上的應用獲突破

該電容型鎳氫動力電池采用稀土新材料，通過工藝和設備創(chuàng)新，以非對稱的結合方式，集鎳氫動力電池和超級電容器優(yōu)勢于一身，成功破解了原純電動公交車動力電池存在的壽命短、安全性差、穩(wěn)定性低、溫差影響大、不能快速充電等技術瓶頸，結束了長期困擾我國北方冬季純電動公交車因寒冷無法正常運行的狀況。第三方檢測結果顯示，該電池在擠壓、針刺、短路、加熱、振動等情況下，不會燃燒和爆炸，安全可靠，充放電3000次容量僅衰減2%。首次配載該電池上線的首輛12m純電動公交車已歷經(jīng)冬天最低氣溫-23℃、夏天最高溫度42℃、連續(xù)5個寒暑的考驗，安全運行21萬千米，目前電池充放電效率仍在94%以上。

此外，該公司還研究出了“慢充快補”直接充電模式，可滿足公交車每天5個往返、總里程200km的用電需求。（W.KJ）

美國研制出可自毀的新型瞬態(tài)電池

美國愛荷華州立大學的研究人員研制出一種能夠自毀的新型實用瞬態(tài)電池，在熱或液體的作用下能夠溶解，其自毀速度在原有基礎上獲得了大幅提升，這一突破使研發(fā)自毀型電子器件成為可能。

該新型瞬態(tài)電池是一種鋰離子電池，通過將電子元器件印制在單層可降解高分子復合材料上制成，長5mm，寬6mm，厚1mm，由陽極、陰極、電解質隔膜，以及以聚乙烯醇為基體的聚合物外殼等組成，類似于普通的商業(yè)電池。其可提供2.5V的電壓，能夠驅動一個桌面計算器運行15min。將其投入水中，其聚合物外殼就會膨脹，電極將會破裂，從而發(fā)生溶解，整個過程約需30min。但該新型瞬態(tài)電池并不能完全消失，其中的納米顆粒不會溶解，會隨著電極的破裂分散開來。

據(jù)悉，目前已經(jīng)研發(fā)的瞬態(tài)電池在供電能力、穩(wěn)定性和存儲時間等方面存在不足，自毀速度也很慢。該新型瞬態(tài)電池的電壓是其它瞬態(tài)電池的2倍多，自毀速度比此前的自毀型電池快近1000倍。該新型瞬態(tài)電池可用于軍事保密領域，也可用于環(huán)境監(jiān)控裝置，還有望應用于解決電子產(chǎn)品垃圾處理問題。這是世界上首次獲得的具有實用意義的瞬態(tài)電池。研究人員稱，該新型瞬態(tài)電池仍面臨著電壓低、結構復雜等難題，更大尺寸的電池能夠提供更多電量，但自毀時間也會延長，可采用多個小電池組合的方式獲得更多的電量。（中新）

我國開發(fā)核電站“神經(jīng)中樞”獲國際通行證

由中國廣核集團有限公司旗下北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司開發(fā)的擁有完全自主知識產(chǎn)權的核級數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）——和睦系統(tǒng)已收到國際原子能機構（IAEA）簽發(fā)的獨立工程審評（IERICS）報告，標志著我國自主制造的核電站“神經(jīng)中樞”獲得了國際市場通行證。

核級DCS是核電站的“神經(jīng)中樞”，控制著核電站260多個系統(tǒng)、近萬臺設備的運行和各類工況處理過程，關系核電安全，質量標準嚴、研發(fā)投入大、鑒定要求高，長期以來被少數(shù)發(fā)達國家所壟斷。中廣核于2007年正式啟動核級DCS系統(tǒng)的研發(fā)；2010年10月，發(fā)布了核級DCS產(chǎn)品——和睦系統(tǒng)；2011～2015年，和睦系統(tǒng)實現(xiàn)了工程應用。至此，我國成為繼美國、法國、日本之后，第四個掌握核級DCS技術的國家。目前，和睦系統(tǒng)已應用于國內(nèi)多個在役核電機組的改造和新核電機組的建設中，如陽江核電站5、6號機組等，實現(xiàn)了從二代核電到四代核電的應用覆蓋。據(jù)測算，與國外同類產(chǎn)品相比，和睦系統(tǒng)在技術水平相當?shù)那闆r下，可使每臺核電機組的工程造價降低約3億元。（KJ.0715）

由中國科學院大連化學物理研究所開發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權的“高比能量、大容量鋰硫二次電池及電池組”在北京通過了由中國輕工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。該項目技術總體達到國際先進水平，其中，能量密度達到國際領先水平。

最近，研究人員又在鋰硫電池的實用化方面取得了重要進展，研制出了我國首套擁有自主知識產(chǎn)權的12kWh鋰硫電池—光伏電池聯(lián)合示范系統(tǒng)，并成功投入運行，為實現(xiàn)鋰硫電池在儲能電站、車用動力電源等領域的實際應用奠定了技術基礎。

我國鋰硫電池自主研制及實用化獲進展

研究人員攻克了一系列鋰硫電池工程技術難題，研制出了高性能電池關鍵材料和關鍵部件，開發(fā)出了大容量鋰硫電池及電池組技術。第三方檢測報告顯示，該研究所研制的35Ah電池的比能量達到566Wh/kg（25℃測量），39Ah電池的比能量達到616Wh/kg（50℃測量），1kWh鋰硫電池組的比能量達到332Wh/kg，是迄今世界上比能量最高的鋰硫電池和電池組。同時，該研究所研制的大容量鋰硫電池已通過了采用電動汽車動力電池標準的第三方安全性能測試。（經(jīng)濟）

蘭州化物所新型超級電容器構筑取得系列進展

中國科學院蘭州化學物理研究所的研究人員構筑了一系列高性能新型超級電容器，包括非對稱微型電容器和高溫柔性電容器等，并以形狀記憶合金作為集流體，構筑了表帶狀智能超級電容器。

研究人員通過電化學沉積方法在叉指金電極上制備了以石墨烯量子點為負極、MnO2為正極的非對稱全固態(tài)微型超級電容器，通過優(yōu)化固態(tài)電解質組分實現(xiàn)了器件的高掃速（2000V/s）和小弛豫時間常數(shù)（τ0=206.9ms）。以導電炭布作為集流體，利用γ-FeOOH在特定離子液體中具有優(yōu)異的贗電容行為和離子液體凝膠電解質本身熱穩(wěn)定性好、不可燃、化學惰性和寬電壓窗口等特點，研究人員構筑了多孔炭//γ-FeOOH非對稱全固態(tài)柔性超級電容器。測試結果表明，當環(huán)境溫度升高至200℃時，該器件的體積能量密度可達1.44mWh/cm3；180℃彎折測試結果表明，該器件具有穩(wěn)定的電化學儲能特性。

此外，研究人員還提出了一種將表帶與儲能器件集成為一體的策略，設計并制備了表帶型智能柔性超級電容器。研究人員以石墨烯涂布的鈦鎳合金片為負極，采用兩步電化學沉積方法制備的柔性自支撐MnO2/Ni薄片為正極，分別使用水系和離子液體凝膠電解質作為電解質隔膜，組裝得到了固態(tài)柔性超級電容器。彎曲測試結果表明，該器件具有優(yōu)異的機械和電化學穩(wěn)定性。由于以鈦鎳合金作為集流體，該器件具有形狀記憶能力，將其與電子表組合在一起，不僅能夠為手表提供能量，還能在接觸人體時自動“戴”在手腕上。此外，即使表帶直接接觸皮膚，其優(yōu)異的生物相容性也不會對人體造成傷害。（科苑）

歐洲研究發(fā)現(xiàn)高效能太陽能電池材料

英國劍橋大學、牛津大學，以及荷蘭物質基礎研究所的研究人員最新研究發(fā)現(xiàn)了一組可以循環(huán)光粒子的混合鉛鹵化物鈣鈦礦材料，開啟了最大化太陽能電池效率之門，將進一步推進新一代高效能太陽能電池的低成本化。

混合鉛鹵化物鈣鈦礦是一種特殊的合成材料，對太陽能領域的發(fā)展具有重要影響，研究人員目前已對其進行了大量的研究，一旦能夠便宜又簡單地制造這種材料，鈣鈦礦太陽能電池有望達到目前晶硅太陽能電池的能源效率。采用這種混合鉛鹵化物鈣鈦礦材料制成的太陽能電池通過吸收太陽光子充電，而當電荷重組時，其又能產(chǎn)生光子，這些再生的光子還可再次被吸收，即光子循環(huán)過程。光子循環(huán)過程能夠相對容易地使電池突破太陽能電池板的能源效率極限。

據(jù)稱，這種混合鉛鹵化物鈣鈦礦材料不僅可用于研發(fā)太陽能電池，還可用于LED的研發(fā)。

（科技部）

由天津大學、哈爾濱遠方新能源汽車動力電池有限責任公司、黑龍江遠方新能源科技開發(fā)有限公司共同完成的方形軟包裝5Ah磷酸釩鋰/石墨鋰離子電池制備技術和科技成果在北京通過鑒定。與目前使用的常規(guī)電池相比，該電池容量大、安全性好、循環(huán)使用壽命長，尤其是在低溫條件下性能優(yōu)良。

我國企業(yè)開發(fā)出高穩(wěn)定磷酸釩鋰電池

該電池采用安全性能高、壽命長的磷酸釩鋰作為正極材料。在模仿極端撞擊的針刺短路試驗中，該電池沒有爆炸或燃燒，僅排放出電解液受熱后汽化造成的輕微白煙，試驗后電池保持完整，顯示出優(yōu)良的安全性。此外，檢測結果表明，該電池在-30℃下，放電量高達荷電量的81%，是目前同類產(chǎn)品中低溫性能最好的鋰離子電池；在55℃條件下，其放電量高達荷電量的93%，高溫放電性能優(yōu)異。

據(jù)悉，該電池相關技術已獲得國家授權發(fā)明專利5項，特別適合在我國北方寒冷地區(qū)冬季戶外各類化學電源中使用，目前已在冷庫倉儲搬運車上得到初步應用。（KJ.0716）