钙钛矿太阳能

近年来，钙钛矿材料的研究和电池技术取得了快速发展，小尺寸电池效率已达到或超过传统薄膜电池材料。钙钛矿太阳能的研究重点也将转向如何使用量产工艺在低成本的前提下生产稳定的钙钛矿组件。

日前，欧盟宣布了一项研究计划，将出资500万欧元供欧洲的多个研究所、大学和公司共同进行钙钛矿太阳能发电技术的研究。项目名为“可靠钙钛矿组件的高效结构和工艺”（简称ESPResSo）。

欧盟对钙钛矿技术的研发支持旨在保证自己在光伏技术和工艺方面的领先优势，确保其即使在生产成本不占优势的情况下，仍可拥有输出材料和设备的实力。

气体扩散微观机制

气体在致密储层中的运移是地下气体能源开采的关键问题，中国科学院武汉岩土力学研究所科研人员近期利用分子动力学，在分子水平上揭示了气体在储层中扩散的微观机制。

研究发现，气体的自扩散系数受到浓度、温度和组分的影响。随着浓度的增大，气体的自扩散系数减小。径向分布函数表明，扩散过程中气体没有团簇现象。科研人员还首次计算了多组分气体扩散系数矩阵，结果表明二氧化碳和甲烷扩散相互耦合，其耦合强度取决于扩散矩阵的非对角元素，耦合强度随着气体浓度的增加而下降。

这一研究提供了实验上难以达到条件或难以测量的宏观多组分扩散系数，为预测气体运移提供参数输入。该科研成果近日发表在《能源与燃料》上。

再生塑料产业

塑料制品生产主要源于化石燃料，其在生产过程中排放了大量温室气体，而一次性使用塑料制品更是加剧了温室气体排放。我国在过去10年间，再生塑料产业发展迅猛，回收和再生塑料制品量也均居世界第一位。

福建师范大学教授、加拿大戴尔豪斯大学高级研究员刘哲等的一项研究指出，从2007年到2016年的10年间，我国再生塑料产业对于温室气体减排贡献量逐年增加，其减排贡献占据我国当年温室气体排放量的千分之一；同时，研究发现我国过去10年间再生塑料产业生产规模的扩大和发展对于减排起到了明显的积极贡献，因此，未来提高我国再生塑料产业以及质量尤为关键。相关论文发表在Renewable & Sustainable Energy Reviews（RSER 2018.91C:1162-1169）上。

相关论文信息：DOI: 10.1016/j.rser.2018.04.038

快充电池

据报道，印度一家公司研发出一种新型电池，在15分钟内可为电动汽车（EV）充满电。该电池由印度孟买一家名为Gegadyne Energy的初创公司研发，该公司表示已经为该电池申请了专利，而且可能在2020年实现商业化。

印度公司这项新技术，可将超级电容器的快速充电能力与传统电池的高能量密度相结合，采用了静电荷存储和快速法拉第动力学反应的概念。

据悉，目前，研发经过第三方验证的电池原型和电池组，并将在未来12个月内在印度进行小批量生产。其价格范围将与锂离子电池相当，主要面对电动汽车市场，同时也可用于其他消费设备、电信塔和固定储能系统等。

催化制氢气技术

随着国家能源政策调整，可再生能源将扮演重要角色。然而，可再生能源存在间歇性问题，例如太阳能受昼夜变化、阴雨天气限制，风能受气候以及风速不稳的影响，因此，需探索可再生能源富余电力转化技术。其中，电催化制氢气技术是目前最优方案之一。

根据电解质的不同，可分为碱性电催化制氢和酸性电催化制氢。对于碱性电催化制氢，难点是阴极上的析氢，而对于酸性电催化制氢，难点是阳极上的析氧。中科院宁波材料技术与工程研究所研究员陈亮针对以上两个难题开展研究（见下图）。博士生葛瑞翔、苏建伟、林贻超、田子奇等分别通过浸渍涂覆和低温磷化方法，选择性地制备得到了碳布负载的磷化钌纳米颗粒薄膜（RuP/CC）；以Ru阳离子交换后的金属有机框架衍生物作为前驱体，在空气中焙烧制备了由超小纳米晶粒组装而成的Cu掺杂的RuO2空心八面体材料；基于Cr基金属有机框架材料，通过吸附RuCl3前驱体、退火等手段成功制备出了新型CrO2-RuO2固溶体材料；通过密度泛函模拟计算发现，正是由于晶格中+4价Cr的吸电子作用导致Ru的催化活性变高，降低了反应能垒。此外，值得注意的是，该固溶体材料中贵金属Ru的含量仅占40%，可显著降低催化剂的成本。该该研究发表在Nature Communications上。

CrO2-RuO2 固溶体材料的合成路线以及酸性析氧性能

相关论文信息：DOI: 10.1038/s41467-018-08144-3

（王剑整理）