德国研究人员发现MXene材料有助于制造充电更快的电池;新项目能大幅度提高碳纤维性能产能;多所高校研发出一种超薄有机太阳能电池!

时间2020-03-16


1.三洋化成子公司APB为“全树脂电池”事业开发募集80亿日元资金

近日,三洋化成子公司APB为新型锂离子电池“全树脂电池”事业,向JEF化学公司、JXTG创新投资机构联合公司、大林组公司、庆应创新倡议1号投资事业有限责任组合、帝人、长濑产业、横河电机等7家公司,以第三方增资的形式,募集了80亿日元的资金。此次募集资金的主要目的是设立APB开发的全树脂电池的量产工厂,并对量产技术和生产销售实施投资。

三洋化成和APB共同开发了双极层叠型锂离子电池的全树脂电池(All Polymer Battery)。全树脂电池由含有电解液的凝胶状树脂将锂等电极材料进行包裹,作为电池的正极和负极。与以往电池相比,降低了电池的制造成本和时间,而且大幅度提高稳定性和能量密度。双极层叠型电池由树脂构成,由于使用零部件数量少、电极厚膜处理更加容易,可组成大型电池且形状的自由度高,是锂离子电池的理想结构。


2.德国研究人员开发出新型太阳能产品

近日,德国弗劳恩霍夫硅光电中心(Fraunhofer CSP)和莱比锡应用技术大学(HTWK)的研究人员共同开发出一种新型太阳能立面(即光伏幕墙)产品。与固定在建筑物墙壁上的平面太阳能模块相比,这种集成在立面上的光伏元件提供了高达50%的发电量。这个三米长的原型具有九个安装在铝化合物中的面板。开发人员还设计出一种将光伏模块集成到混凝土外墙中的方法,特别是专门设计的碳混凝土,该碳混凝土在硬化时可以吸收二氧化碳,有助于实现净零碳的目标。确保光伏面板适合混凝土是研究人员面临的挑战之一,他们还必须注意不要将模块旋进含混凝土的薄层区域或含碳纤维的表面。目前该项目已进入商业化投产之前的最终测试阶段,包括测试在不同的天气条件下的光伏组件和混凝土部分的稳定性以及检测组件在大风和高压载荷下的表现等。

3.本田将于2020年在欧洲启动面向EV的能源管理服务“e:PROGRESS

本田的英国公司Honda Motorpe,在当地时间202033日发表声明,将在2020年中开始启动能源管理服务“e:PROGRESS”。“e:PROGRESS”系统将在电力需求少,电力成本最低的时间段里为EV充电,平衡电力需求。本田将与专业从事智能充电、资源聚合的Moixa公司和电力公司Vattenfall共同提供该服务。使用该系统的客户只需要在智能手机的应用程序输入需要的充电量,将EV和“Honda Power Charger”等充电器连接,能源管理系统将与Moixa公司的“idshare”系统连接,Vattenfall公司将提供变动型电费,在电力成本最低的时间段为EV自动充电。这是欧洲首家由汽车制造商提供的能源管理服务,该服务计划2020年首先面向英国,并陆续在德国和欧洲各国推广。本田开发的充电器“Honda Power Charger”将在能源系统上市之前,于2020年初夏开始在欧洲销售。“Honda e”电动汽车也将同步配送。

此外,从20201月开始本田在英国伦敦进行V2G (Vehicle to Grid)试点运行。该公司在伦敦伊斯灵顿特别区域大厅安装几台电力系统和供电、充电双向供电器“sospeso&charge”,可用于给EV充电以及EV给建筑物充电,进一步调整电力系统的能源管理技术。电力需求少的时间段可给EV充电,电力需求高的时间段,EV的电也可供建筑物和电力系统使用,以平衡电力需求,扩大再生能源的使用范围。

4.西班牙两大天然气与电池供应商合作开发制氢项目

32日,西班牙天然气供应商Enagas公司与电池供应商Ampere能源公司签署了一项协议,将联合开发几个结合光伏和储能系统的制氢项目。所开发的第一个项目将部署在西班牙南部穆尔西亚地区卡塔赫纳的一个天然气厂。据悉,该项目以一个小规模的电力储能系统作为后备,是西班牙第一个天然气结合氢能发电的项目,生产的可再生氢能将供天然气厂自用。Ampere能源公司在卡塔赫纳工厂安装了Ampere Energy Square S 6.5设备,该设备将提供新的储能和智能能源管理解决方案,使Enagas公司能够最大限度地提高卡塔赫纳天然气厂的能源利用效率,不仅可以减少对环境的影响,还能节省高达70%的电费。安装的电池系统将储存来自光伏系统和电网的能量,并对这些能量进行监控。通过机器学习算法和数据分析工具,该系统可以预测工厂的消费模式以及可用的太阳能资源,并跟踪电力市场的价格,识别成本较低的时刻。两家公司均表示,这次合作为Ampere能源和Enagas签订长期协议开启了大门,双方将在储能领域和服务领域开展联合研发项目。



5.富士美国公司开始启动治疗用ips细胞生产设备


富士公司的美国子公司FUJIFILM Cellular Dynamics(以下简称FCDI),将在34日启动生产ips细胞的新设备“Innovation Facility for Advanced Cell Therapy”(以下简称i-FACT)。该设备耗资约25亿日元,将加快ips细胞产品的开发,并可接受ips细胞的开发、制造委托工作。此生产设备具备开发实验室的功能,引进了大量培养设备和少量多品种培养设备。“i-FACT”新建了多个开发实验室(4)和制造洁净室(3),可用与其他公司合作。新设备可开发各种产品,扩大生产规模并顺利移交到生产线。另外,在生产线上设置的质量评价室可以十分精确地评价ips细胞的质量,稳定地生产高质量产品。一直以来,FCDI公司积累世界顶级的ips细胞的初期化、诱导分化技术,富士投入了高精度的工程技术、图像分析技术等生产设备,能够高质量、高效率地生产ips细胞。FCDI公司正在研发老年黄斑变性、视网膜色素变性、帕金森病、心脏病等领域的再生医疗产品。在癌症领域,与美国著名的风险投资公司Versant公司成立的新公司Century公司,正在开发使用其他公司ips细胞的CAR-T细胞的新一代癌症免疫治疗药。FCDI今后将继续为再生医疗事业产业化做出贡献


6.瑞士研究人员开发出突破性的3D打印方法

近日,瑞士洛桑联邦学院(L'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne,简称EPFL)的应用光子学设备实验室(LAPD)的研究人员开发出了一种突破性的3D打印方法,仅用30秒即可完成打印,并且能展现前所未有的精度和分辨率。这项技术非常适合应用于医学和生物学,例如打印人体组织、器官、助听器、护齿托等软体结构。传统的3D打印技术是增材制造的过程,即从打印标的物的底层开始逐层打印制造,但是打印的分辨率或精度有时不够理想,而EPFL这项新技术基于层析成像原理,根据需要,通过半透明的凝胶(生物凝胶或液体塑料)发射激光,激光通过聚合过程使液体变硬,根据目标打印物体,使用算法精确计算出需要瞄准的光束位置、角度和剂量。目前这项新技术可以制造直径为2厘米的物体,其精度可达80微米(即头发直径),未来有望打印高达15厘米的物体。相关研究人员已成立了一家名为Readily3D的公司来开发和推广这一技术。


7.名古屋大学新科研成果有助于开发为IoT设备供电的柔性电源


名古屋大学工学院研究科的田中久晓助教和竹延大志教授的研究团队发现,向导电性高分子注入电荷后,从半导体转变为金属状态的分界线上,可将最大温差转换为电能。此成果有助于开发为IoT设备供电的柔性电源。

研究团队使用分子序列整齐且结晶度高的噻吩(含硫杂环化合物)系的导电性高分子(PBTTT)薄膜。采用电解质栅极法,用栅极电压向材料注入电荷,调节薄膜的电荷浓度。另外,利用可进行热电转换的Peltier 器件引起温度差变化,观察数据的变化。实验的结果表示,随着电荷的注入,电传导率(σ)和发电性能(功率因数=PF)也随之增加,电导率在室温下,每厘米超过600s(西门子,导电单位)。另外,在PBTTT的薄膜上首次发现了在200s附近发现发电性能明显达到峰值的现象。电导率对温度具有依赖性,栅极电压的绝对值小,电荷浓度低时,就像半导体一样,在低温下值减少,相反,栅极电压大、电荷浓度高时,低温下值增加,表现出金属的倾向。因此,在峰值时,导电性能从半导体转为金属。此外,在分子排列秩序高的结晶区域,注入少量电荷可实现金属状态。研究小组认为,如果在器件上下功夫,就可以用较少的电荷实现高的发电性能。将来可用于开发柔性热电转换材料,以人体为热源进行微量发电的IoT设备。

此外,北海道大学电子科学研究所的太田裕道教授,产业技术综合研究所的下位幸弘研究组长也参与了此次研究。此研究成果发表在美国的《Science Advances》杂志上。

8.美国研究人员开发出最详细的全球数据中心能源使用模型

近日,美国西北大学和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员开发了迄今为止最详细的全球数据中心能源使用模型,并于228日发表在《科学》期刊上。随着信息社会越来越依赖数据密集型技术,数据中心的能源使用也日益受到关注。人们一般认为,如果全世界正在使用越来越多的数据,那么它肯定会消耗越来越多的能源。但是科学家们发现事实并非如此。通过该模型,研究人员发现,尽管对数据的需求在迅速增加,但在过去十年中数据中心的巨大的能效提升使能耗保持了大致平稳的水平。为了描绘出更完整的图景,研究人员整合了来自众多来源的新数据,包括有关数据中心设备库存、效率趋势和市场结构的信息。生成的模型可以详细分析数据中心设备(例如服务器,存储设备和冷却系统)和数据中心的类型(包括云和超大规模中心)以及按世界区域分配使用的能源。这个详细、全面的模型为数据中心的能源使用及其驱动因素提供了更细致入微的视图,使研究人员能够为能源管理使用者提供更好的战略性政策建议。