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超越傳統(tǒng)的電池體系 基金委發(fā)布重大研究計劃項目指南
2024年02月28日 09:50:44
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8197
日前，國家自然科學基金委員會發(fā)布《超越傳統(tǒng)的電池體系重大研究計劃2024年度項目指南》。
【化工儀器網(wǎng) 政策法規(guī)】下一代電池新體系對于推進我國“雙碳”戰(zhàn)略目標如期實現(xiàn)具有重要意義，關鍵電化學能源體系與我國經(jīng)濟發(fā)展和戰(zhàn)略需求密切相關，需要多學科交叉協(xié)同攻關，形成從先進電化學能源原理到體系性技術方法的全鏈條原始創(chuàng)新，為我國未來儲能領域提供強有力的理論技術支撐。
日前，國家自然科學基金委員會發(fā)布《超越傳統(tǒng)的電池體系重大研究計劃2024年度項目指南》(以下簡稱《項目指南》)，超越傳統(tǒng)的電池體系重大研究計劃面向“雙碳”戰(zhàn)略和國家安全的重大需求，針對儲能電池與動力電池在能量密度、功率密度、安全性、環(huán)境適應性、資源與成本等方面面臨的關鍵科學問題和技術瓶頸，發(fā)展超越傳統(tǒng)的電池體系和相關理論，為我國下一代電池創(chuàng)新發(fā)展提供科學支撐。
《項目指南》明確目標：聚焦電池體系的能量與物質可控輸運規(guī)律，突破傳統(tǒng)平板電極界面電荷層理論、“搖椅式”嵌脫儲能機制、傳統(tǒng)電池材料體系與架構以及當前研究范式等，發(fā)揮多學科交叉融合研究優(yōu)勢，圍繞超長壽命、高穩(wěn)定性儲能電池與超高比能動力電池新體系創(chuàng)新，取得前瞻性基礎研究成果，引領全球電池科技變革，支撐我國“雙碳”戰(zhàn)略和能源科技自立自強。
針對核心科學問題，《項目指南》提到，本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題展開研究：
(一)多場耦合下的電子、離子、分子等多物種輸運規(guī)律。
電池體系中物種的運動規(guī)律與輸運理論，多物理場(電、磁、力、熱、光等)耦合的多子傳輸與動態(tài)反應機制。
(二)跨尺度、多結構的能量-物質傳遞與轉化規(guī)律。
電池體系中物質與能量輸運的多尺度環(huán)境演變行為，多相微環(huán)境中電化學活性位點的協(xié)同機制和構效關系，電池全生命周期的結構演變規(guī)律。
(三)帶電界面的相互作用與調控機制。
能量高密存儲與高效轉化的電池體系中電極與電解質表界面的作用機制，電池帶電界面調控和性能提升規(guī)律。
圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，研究方向包括“電池新概念及新結構”、“電池新理論及人工智能方法”、“電池新表征方法及機制”、“電池新材料及創(chuàng)制策略”、“顛覆性電池儲能新體系”。
圍繞前沿科學問題和產(chǎn)業(yè)重大需求，以總體科學目標為牽引，對于前期研究成果積累較好、對總體目標有較大貢獻的申請項目，將以重點支持項目的方式予以資助，鼓勵與企業(yè)聯(lián)合申報，研究方向包括“電池系統(tǒng)工況表征新技術”、“基于豐產(chǎn)元素的本質安全電化學長時儲能新體系”、“高比能高功率高安全的動力電池新體系”、“高比能長壽命高安全的全固態(tài)電池”、“極端條件下能質高效轉化的電池新體系”、“電池人工智能大模型與數(shù)據(jù)共享平臺”。
據(jù)悉，2024年度資助計劃擬資助培育項目約25項，直接費用資助強度不超過80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2025年1月1日-2027年12月31日”；擬資助重點支持項目約6項，直接費用資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應填寫“2025年1月1日-2028年12月31日”。
我國當前關鍵儲能技術整體缺乏變革性技術支撐，產(chǎn)業(yè)鏈革新挑戰(zhàn)亟需科學基礎創(chuàng)新突破，應圍繞儲能安全、能量密度、多工況適用性以及戰(zhàn)略存儲資源四個系統(tǒng)性挑戰(zhàn)，聚焦基于“多場耦合的電子輸運規(guī)律”和“多尺度下反應機制探究”關鍵科學問題，構建“超越傳統(tǒng)的電池體系”新機制，推進儲能技術變革發(fā)展，進而建立新的理論體系，推進關鍵儲能產(chǎn)業(yè)升級，努力提升我國在電化學儲能賽道的優(yōu)勢地位。
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