中科大AM实现强大稳定性的高功率密度锌空气燃料电池

金属空气燃料电池由于其高能量密度、生态友好和低成本而成为下一代储能系统必不可少的。但是，金属空气燃料电池的低功率密度和脆弱的稳定性严重阻碍了它们的大规模应用。特别是对于未来的智能电网来说，高效、稳定的电源输出对于应急备用电源必不可少。这些缺点主要归因于空气电极上发生的缓慢的四电子氧还原反应（ORR）。

尽管已经投入了大量资金来制造高效和非贵金属电催化剂以改善其催化活性和稳定性，在空气电极上实现稳定有效的ORR仍然是一个挑战。具有高能量密度、生态友好和低成本的金属-空气燃料电池为未来的电力系统带来了显着的高安全性。然而，低功率密度和高电流密度稳定性的迫在眉睫的挑战限制了它们的广泛应用。

为此，来自中国科学技术大学的Tianpei Zhou等人在《Advanced Materials》上发表题为“纳米孔电催化剂优化具有高稳定性的超高功率密度锌-空气燃料电池的三重传输”的文章。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202003251

在这项研究中，突出了具有强大稳定性的超高功率密度Zn-空气燃料电池。从受限纳米孔的耐水效应中受益，高活性钴簇电催化剂驻留在特定的纳米孔中，并具有稳定的三相反应区，从而实现了电子传导、氧气扩散和离子迁移的协同优化，最终进行电催化。结果显示，所建立的锌空气燃料电池在高电流密度放电（在100 mA cm-2下>90 h）下表现出最佳的稳定性，并具有出众的功率密度（峰值功率密度：> 300 mW cm-2） ，比功率：500 Wgcat-1）与大多数报道的非贵金属电催化剂相比。这些发现将为高级金属空气燃料电池系统的电催化剂的合理设计提供新的思路。

图1.纳米孔中的钴簇示意图

图2.电催化性能示意图

图3.锌空气燃料电池各项示意图 a）锌空气燃料电池及其空气电极的示意图。b）Co / PC和Co / CNT产品的比电导和静态水接触角测量。c）含Co / PC，Co / CNT和Pt / C的锌空气燃料电池的极化和功率密度曲线。c）含Co / PC，Co / CNT和Pt / C的锌空气燃料电池的极化和功率密度曲线。d）电流密度为0至150 mA cm-2的基于Co / PC的锌空气燃料电池的放电曲线。e）与以前的工作相比，最大比功率和相应的放电电流密度。f）在100 mA cm-2下基于Co / PC的燃料电池的长期放电曲线

图4.纳米孔连接效应示意图。 a）扩大的催化层的纳米孔结构示意图。 b）涌入各种纳米孔的水的毛细作用记录为时间的函数。 c）从纳米孔扩散到水库的离子数量随时间变化，随纳米孔大小的变化而变化。 d）归一化的渗透阻力（左纵坐标）和离子扩散率（右纵坐标）与纳米孔尺寸的关系。

图5.局部结构分析示意图

本文成功展示了具有强大稳定性的高功率密度Zn-空气燃料电池。受益于纳米孔连接效应，特定纳米孔中的电催化剂形成了丰富的稳定的气-固-液三相反应区，从而提高了传质能力，这充分利用了活性位点和强大的稳定性。正如预期的那样，已建成的Zn-空气燃料电池在100 mA cm-2的高电流密度下具有300 mW cm-2以上的超高功率密度和90个小时以上的长期耐用性，这表明了它具有很强的商业应用的发展前景。这项研究将大大加速高性能金属空气燃料电池的开发。（文：SSC）

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做新能源汽车电池的上市公司有哪几家？

新能源汽车电池涉及到的上市公司主要有以下这些家
　　(1)002091江苏国泰：锂电池电解液。主要控股子公司国泰华荣化工新材料有限公司主要产生产锂电池电解液和硅烷偶联剂，锂电池电解液国内市场占有率超过30%。占上市公司营业利润的30%，公司有望凭借锂离子动力电池的大规模应用迎来新的发展机遇。
　　(2)000839中信国安：锂电池正极材料。公司子公司——中信国安盟固利电源技术有限公司是目前国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家，同时也是国内唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家。奥运期间以盟固利公司锰酸锂产品作正极材料的动力电池装配于50辆纯电动大客车。
　　(3)000973佛塑股份：锂电池隔膜。生产锂电池隔膜产品。
　　(4)600884杉杉股份：生产锂电池材料，为国内排名第一供应商。
　　(5)000100TCL集团：子公司生产锂电池，目前无汽车锂电池项目。
　　(6)000049德赛电池：子公司生产锂电池，目前无汽车锂电池项目。
　　(7)600478科力远：镍氢电池。正谋求从丰田HEV镍氢电池材料供应商向镍氢动力电池组的成品供应商的转变。目前科力远与它们的合作仅处于谈判阶段。与科力远有初步合作的仅是日本丰田和南车集团，其中南车集团的纯电动客车项目已对科力远镍氢电池组方案较为认可。
　　(9)600846同济科技：燃料电池。参股上海中科同力化工材料有限公司36.23%的股份。该公司从事质子交换膜燃料电池关键材料与部件的研发，包括具有创新化学结构的质子交换树脂和质子交换膜的研制。
　　(10)600196复星医药：燃料电池。参股上海神力科技有限公司36.26%的股权。该公司是专门从事质子交换膜燃料电池产品的研发与产业化的高科技民营企业，目前开发了5个系列的燃料电池产品，建立了全套的中小功率(0.1kW-30kW)与大功率(30kW-150kW)的质子交换膜燃料电池及其动力系统、燃料电池发动机集成制造技术及批量生产的能力与设施。
　　(11)600104上海汽车：燃料电池。大股东上海汽车工业(集团)总公司是“大连新源动力股份有限公司”第一大股东。该公司是中国第一家致力于燃料电池产业化的股份制企业，“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”和“博士后科研工作站”获国家认可，在中国工程院院士衣宝廉先生带领下主要研究质子交换膜燃料电池技术。上海汽车工业(集团)总公司是新源动力的第一大股东，长城电工参股11%，新大洲A参股3.42%。
　　(12)600192长城电工：参股“大连新源动力股份有限公司”，持股11%，同上。
　　(13)000571新大洲A：参股“大连新源动力股份有限公司”，持股3.42%，同上。
　　(14)600872中炬高新：公司涉及动力电池行业，其与国家高技术绿色材料发展中心共同设立的中炬森莱高技术有限公司就是一家专门从事镍氢电池、镍镉电池、锂电电池、动力电池、手机电池的研发、生产、销售为一体的企业，在十五期间一直承担国家863项目——动力电池产业化开发项目的研究工作。目前公司已向多家汽车生产厂家提供动力电池样品，未来在国家政策及汽车企业动力电车实现量产的推动下，该业务有望成为企业新的利润增长点。
　　(15)中国宝安：
　　(1)在锂电池正负极材料上拥有绝对的行业话语权。(2)控股75%的天骄公司主营的三元正极材料08年销量居国内第一，市占率30-40%，08年三元正极材料产量805吨，销量665吨;09年保守产能是1400吨，负极材料钛酸锂180吨，正极材料磷酸铁锂09年6月达产，年产能是150吨。(3)控股55%的贝特瑞公司是锂电池碳负极材料和磷酸铁锂正极材料的龙头，前者国内第一，市占率80%，全球第二;后者国内第一。贝特瑞公司是国内唯一的锂电池碳负极材料标准制定者;也是国内唯一的锂电池磷酸铁锂正极材料标准制定者。贝特瑞09年碳负极材料产能是6000吨/年，磷酸铁锂正极材料产能是1500吨/年。(4)磷酸铁锂正极材料采用固相法、火热合成法，每吨成本降低到13万，大幅下降后成本只有国际上的一半。毛利率在60%以上。(5)通过哈尔滨宝安公司贝特瑞拥有近10亿吨适合于锂离子二次电池用的优质石墨矿产资源，可确保原料的稳定供给。
　　(16)金瑞科技(600390)
　　公司未来发展主要集中在锰资源、电解锰、四氧化三锰的锰系列和镍氢电池的球形氢氧化亚镍、锂离子电池正极材料的电源材料系列。
　　央企整合或将在2009 年完成。金瑞新材料科技股份有限公司第一大股东是中央直属大型科技企业长沙矿冶研究院，作为在国资委排名靠后的长沙矿冶研究院而言，或许
　　并购成了其更好的选择。
　　公司球形氢氧化镍是镍氢电池的关键原材料，技术优势突出。公司是镍氢电池正极材料球形氢氧化亚镍的主要供应商之一。其强大的研发实力保证了公司产品的一致性和性能稳定性居于国内前列，产品主要销售及给比亚迪和日本汤浅，其中日本汤浅用于生产镍氢动力电池。
　　公司子公司长远锂科生产锂离子电池材料。长远锂科有限公司是生产锂离子电池的高新技术企业。长远锂科有限公司为金瑞科技大股东长沙矿冶研究院持股84%，金瑞科技持股16%，不排除金瑞科技公司向锂离子电池正极材料进一步扩展的可能。锰资源优势明显，锰产业链完善。公司在贵州省铜仁地区的两座锰矿的建成投产，正在进行销售许可证的申请，一旦得到销售许可将满足公司电解锰所需原料的50%左右。公司是国内最大的四氧化三锰供应商，公司还是国内主要的电解金属锰生产基地之一，预计2009 年公司电解锰产能将达到3.5 万吨，锰产业链完善。
　　(17)尖峰集团600668
　　公司投资2000万元持有博信电池(上海)有限公司15%的股份，成为介入动力电池的潜力品种。2008年9月4日，科学技术委员会信息报道，上海锌空能源发展有限公司承担的锌空气电池替代车用燃料产业化项目获得国际财团认可，正式进入融资尽职调查阶段。上海博信锌空电池有限公司研发的锌空气燃料电池技术能得到浦东区政府的支持，属国家鼓励类产业，其技术性已达到国际先进水平。博信电池(上海)有限公司目前为电动自行车、电动摩托车等生产商提供高性能、无污染的 DQFC 锌空气燃料电池，同时为DQFC 使用者提供高质量的换电服务。
　　(18)南方汇通
　　(000920)南方汇通,公司控股56.43%的子公司贵州航天电源科技公司是从事锂二次电池生产的高新技术企业，是贵州省西部开发的重点工程及中国航天科工集团的名品“标志工程”,公司依托我国航天电源开发技术，采用新设备、新工艺生产的拥有自主知识产权的高新技术产品锂离子二次电池，具有容量大、安全性能好、循环寿命长、一致性好等优点，产品部分技术指标达到国际先进水平。公司目前锂离子电池生产能力为日产10万只水平，规格多达数十种公司与梅岭化工厂共同组建的“贵州航天电源技术研究开发中心”，拥有国内最先进的电源研究开发与检测设备。一支实力雄厚的设计开发队伍是公司保持技术领先与快速发展的坚强后盾。目前锂聚合物电池、大容量离电子电池和锰酸锂电池已成功开发，并将逐步实现产业化。

全球生产汽车电池的上市公司都有哪些？尽量全面些，谢谢

全球生产汽车电池的上市公司有：

1、002091江苏国泰：锂电池电解液。

主要控股子公司国泰华荣化工新材料有限公司，主要产生产锂电池电解液和硅烷偶联剂，锂电池电解液国内市场占有率超过30%。占上市公司营业利润的30%，公司有望凭借锂离子动力电池的大规模应用迎来新的发展机遇。

2、000839中信国安：锂电池正极材料。

公司子公司——中信国安盟固利电源技术有限公司是目前国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家，同时也是国内唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家。奥运期间以盟固利公司锰酸锂产品作正极材料的动力电池装配于50辆纯电动大客车。

3、600846同济科技：燃料电池。

参股上海中科同力化工材料有限公司36.23%的股份。该公司从事质子交换膜燃料电池关键材料与部件的研发，包括具有创新化学结构的质子交换树脂和质子交换膜的研制。　

4、600196复星医药：燃料电池。

参股上海神力科技有限公司36.26%的股权。该公司是专门从事质子交换膜燃料电池产品的研发与产业化的高科技民营企业，目前开发了5个系列的燃料电池产品，建立了全套的中小功率(0.1kW-30kW)与大功率(30kW-150kW)的质子交换膜燃料电池及其动力系统、燃料电池发动机集成制造技术及批量生产的能力与设施。

5、600104上海汽车：燃料电池。

大股东上海汽车工业(集团)总公司是“大连新源动力股份有限公司”第一大股东。该公司是中国第一家致力于燃料电池产业化的股份制企业，“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”和“博士后科研工作站”获国家认可，在中国工程院院士衣宝廉先生带领下主要研究质子交换膜燃料电池技术。上海汽车工业(集团)总公司是新源动力的第一大股东，长城电工参股11%，新大洲A参股3.42%。