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锡基中间层助力固态钠电池性能突破(2025.07.11)

中国的研究人员开发出了一种新型的固态钠电池,即通过利用锡基中间层来解决电池领域长期存在的性能问题。具体来说,这种电池采用了一种新配方的固态电解质与一层薄薄的氧化铟锡(ITO)相结合——ITO是一种由部分锡制成的导电材料,能够有效改善电池的性能。

固态电池用固态电解质替代了易燃的液态电解质,因而更安全、更稳定。然而,固态钠电池面临着一大障碍:固态电解质通常难以高效地传导钠离子,并且电解质与金属钠之间的界面可能也不稳定。

为了克服这一难题,科学家们开发出一种多阳离子掺杂的NASICON(钠超离子导体)型电解质。NASICON是一种能让钠离子通过的陶瓷材料。研究人员通过在其结构中掺入锌、镁和钪,使该材料的离子电导率提升了10倍,达到了4.24mS/cm。

更引人注目的是ITO的应用:ITO作为一层超薄中间层被施加在电解质和金属钠之间,它能够平滑接触界面,并帮助钠均匀分布,从而防止了可能导致电池短路的枝晶(一种危险的树枝状生长物)的形成。得益于ITO涂层,该电池得以在高电流下可靠运行超过1700小时,且未出现任何失效迹象。

ITO已广泛应用于现代电子科技,如触摸屏、LED显示器与太阳能电池中的透明导电层。而本项研究进一步将其应用拓展至固态钠电池,展示了锡元素在清洁能源与先进材料领域的多维赋能潜力。

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Bisie矿重启运营后产量稳定(2025.07.11)

总部位于毛里求斯的锡矿商Alphamin Resources公布,公司位于刚果民主共和国东部的Bisie矿第二季度产量为4,106吨,出现小幅下滑。

受非国家武装组织向矿区方向逼近的影响,导致矿山从三月中旬至四月中旬停产了28天,因此第二季度产量环比下降了3.8%(但与2024年第二季度相比则增长了2.0%)。这一产量低于公司设定的5,000吨生产目标。

本季度处理的矿石锡品位从第一季度的3.55%降至3.16%,而选厂回收率则有所提升,达到77%,高于公司75%的目标。

得益于公司集中清理了第一季度积压的销售订单,本季度销量大幅上升18.7%,至4,587吨锡精矿。同期,平均售价稳定在每吨32,512美元,预估EBITDA(税息折旧及摊销前利润)达7500万美元(约合人民币5.44亿元)。

预估的全面维持成本 (AISC) 同比上涨 6.1%,达到每吨 16,500 美元。公司将其归因于运营的停止与重启。运营成本中不仅包括了固定费用和工资支出,还涵盖了停产期间的保养维护费用以及复产相关的成本。

此外,公司还更新了勘探计划的最新进展,这些计划旨在扩大Mpama North和Mpama South的资源量、延长Bisie矿的服务年限,并在当地探寻新矿床。目前,在Bisie矿区进行的钻探工作已在现有资源量的下方发现了可见的锡矿化。

我们的观点:在Alphamin Resources经历了一个充满挑战的上半年之后,ITA很高兴看到该公司生产水平再次回归稳定。值得注意的是,三至四月的采矿暂停事件,加剧了亚洲本已严重的原料短缺问题,尤其是在缅甸佤邦矿山重启尚无进展的背景下。目前来看,该公司有望完成其修订后的2025年产量指导,即17,500吨。


二硒化锡(SnSe₂)——一种新型电池储能超级材料(2025.06.26)

来自天津工业大学及合作研究机构的科学家们近日指出,二硒化锡(SnSe₂)是一种极具前景的电极材料,有望用于下一代储能设备,并在锂离子电池(LIBs)、钠离子电池(SIBs)和超级电容器(SCs)等领域展现出广阔的应用潜力。

二硒化锡是一种二维层状半导体,原材料丰富、毒性较低。与现有主流负极材料(如锂电池中的石墨、钠电池中的硬碳)相比,二硒化锡具备更高的理论容量,意味着它可以在单位质量内储存更多电荷,具备更大的能量存储潜力。

这种材料的突出特性之一便是能够支持快速的离子扩散——即锂离子或钠离子在充放电过程中能够迅速穿过电极。这一特性得益于其层状结构和较大的层间距,这两者为离子传输提供了宽阔且低阻抗的通道。更快的离子扩散则能带来更短的充电时间和更高的功率输出。 

此外,二硒化锡还有助于克服许多锡基负极普遍面临的一大难题:体积膨胀。纯锡在循环充放电过程中体积膨胀率可超过400%,这会导致机械应力、材料开裂以及容量衰减。相比之下,二硒化锡中的硒原子起到了缓冲作用,能够吸收部分应变,从而减缓结构退化。

此外,研究人员也正在探索将二硒化锡应用于超级电容器——一种能够极快速储存和释放能量的器件。得益于其层状结构和巨大的比表面积,二硒化锡能够比许多传统材料储存更多的电荷。当与石墨烯等其他导电材料结合使用时,它已展现出极高的储能性能。

国际锡业协会(ITA)正密切关注钠离子电池技术的发展,并注意到在当前的学术研究中,锡硒基材料是备受关注、研究最为频繁的负极材料之一。

总体而言,二硒化锡有望成为清洁、高效、可规模化能源存储体系中的战略材料,为未来电池技术和可再生能源发展注入新的活力。

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百年冶炼传承与转型之路:走近马来西亚冶炼集团 (MSC)(2025.06.26)

在全球锡产业链中,马来西亚冶炼集团(Malaysia Smelting Corporation Berhad, MSC)以其悠久的历史和领先的冶炼技术,扮演着举足轻重的角色。作为全球主要的综合性锡生产商之一,MSC的运营动态对全球锡市场供应具有重要影响。继上一期对秘鲁明苏公司进行全面介绍之后,本期我们将走近MSC,这家拥有百年冶炼传承的马来西亚锡企业,了解其核心业务、主要生产设施、运营表现、战略转型及未来展望。

一、 公司概况

MSC的发展历史可追溯至1887年,最初是作为海峡贸易有限公司(The Straits Trading Company Limited, STC)的冶炼业务部门。如今,MSC已发展成为一家在马来西亚证券交易所主板和新加坡交易所主板双重上市的公司,其主要股东仍为STC。公司总部及主要的现代化冶炼设施位于马来西亚雪兰莪州巴生港的英达岛工业园。

二、核心业务:聚焦锡产业链的整合与拓展

MSC的业务全面覆盖锡的价值链,主要包括锡冶炼和锡矿开采两大核心板块,并积极向上游资源和下游应用拓展。

锡冶炼:这是MSC的传统优势和核心竞争力所在。公司运营着马来西亚规模最大、技术领先的锡冶炼设施,不仅处理自有矿山产出的锡精矿,也提供定制收费冶炼服务。MSC生产的“Malaysia Smelting Corporation Straits Refined Tin”品牌在伦敦金属交易所(LME)注册,以其高纯度享誉国际市场。

锡矿开采:为保障原料供应,MSC积极拓展上游资源业务,通过其控股子公司拉曼液压锡私人有限公司(Rahman Hydraulic Tin Sdn.Bhd.,RHT)运营马来西亚最大的硬岩露天锡矿。此外,MSC正积极推进新的上游项目,包括在已收购的Asas Baiduri土地上进行锡资源勘探与开采,以及计划通过RHT的子公司SL Tin Sdn.Bhd.重启在双溪林明(Sungai Lembing)矿区的采矿活动,以增强原料自给能力和资源掌控力度。

三、主要生产设施与运营情况

MSC的主营业务为马来西亚的自有矿山和冶炼厂。

拉曼液压锡矿(RHT Tin Mine):

该锡矿位于霹雳州高乌(Klian Intan, Perak),是MSC主要的自有锡精矿来源。2024年,RHT的锡精矿产量为2,516吨,约占当年MSC总冶炼原料投入的16%。矿区总含锡金属资源量估算为41,805吨(探明资源量+指示资源量+推断资源量),平均品位2.460千克锡/立方米。

为了进一步提高锡回收率和资源综合利用水平,RHT矿已完成球磨机和选厂升级,将锡精矿日产量提升至11吨。同时,公司正在建设新的尾矿库及“amang”(锡矿伴生砂矿)处理设施。该设施设计日处理能力为3,000吨,将从砂质尾矿和amang材料中提取锡金属,有助于提升锡回收率并改善环境效益。

英达岛冶炼厂(Pulau Indah Smelter):

该厂装备了顶吹浸没式吹枪技术(Top Submerged Lance, TSL),这是一种单阶段冶炼工艺,设计的宗旨是最大化锡回收率、高效处理复杂含锡原料、提升产量并减少环境污染。

2024年,英达岛冶炼厂的设备利用率维持在约60%-70%的水平,与上一年基本持平。为进一步增强产能和运营的灵活性与韧性,MSC正在英达岛工厂安装一台新的回转炉 (rotary furnace)。一旦投入运营,新回转炉将主要用于处理锡中间物料,从而提高粗锡产量,并能在TSL炉进行计划性停产维护期间,确保冶炼产能的连续性,减少对整体生产的干扰。

巴特沃斯冶炼厂(Butterwor Smelter):

巴特沃斯冶炼厂位于槟城州,是MSC百年冶炼历史的象征,在过去为全球市场供应了大量精锡。 但随着MSC冶炼业务向更现代化的英达岛工厂集中,巴特沃斯冶炼厂正按计划进行退役,预计可降低运营费用近30%。目前,该冶炼厂计划于2025年底全面停止生产。在完全退役前,MSC继续利用巴特沃斯工厂处理早期多阶段冶炼过程中产生的锡中间产物 (tin intermediates)。这些中间产物含有可进一步回收的残余锡,通过处理这些物料,MSC可以挖掘更多额外价值并提升整体利润空间。

四、 市场表现

2024年MSC共生产精锡1.63万吨,占全球精锡总产量的4%,较2023年的2.1万吨同比下降约21.4%。产量下降受到多重因素影响,主要包括英达岛冶炼厂为期两个月的计划性年度维护,以及全球锡精矿供应趋紧导致原料流入减少。

尽管产量有所下滑,MSC依然是全球主要的精锡生产商和供应商之一。2024年MSC精锡总交货量为16,545吨。日本是其最大的单一出口市场,其次是中国和印度。

五、 结语

尽管2024年面临产量下滑的挑战,但MSC凭借其深厚的行业积累、领先的技术实力和清晰的战略规划,依然在全球锡市场中占据重要地位。公司的未来战略规划清晰,英达岛冶炼厂(特别是新回转炉)的运营效率、RHT矿及新矿项目的进展、以及公司在全球“绿色锡”和新兴技术材料需求浪潮中的应变与布局,是其保持良好运营的关键。作为全球锡行业的重要风向标之一,MSC的公司动态值得我们持续密切关注。




科学家利用锡锌电极在海水中实现碳捕获(2025.06.26)

同济大学的研究人员开发出一种改进型锡锌电极,该电极能够以海水为电解液,将二氧化碳(CO₂)转化为一种有价值的液体化学品——甲酸盐(HCOO⁻)。这一方法有效解决了海水电解过程中的金属腐蚀与副反应等技术难题。

甲酸盐是一种能量密度高的液体分子,可用作液体燃料、化工原料以及储氢载体。将二氧化碳转化为甲酸盐,不仅能减少大气排放,还能生产出易于储存和运输的产品。该技术直接使用海水作为电解质,进一步提升了环境可持续性,无需额外化学添加剂,充分利用自然界丰富的资源。

这项创新的核心在于电极的设计。研究人员在锌基底上构建了岛状的锡层,为电化学反应提供了活性位点。随后,他们用单宁酸——一种能够抑制腐蚀并有效抑制竞争性析氢反应的植物衍生化合物——对该电极表面进行涂覆,最终得到的是一种性能稳定且具有高选择性的电极。

在测试中,该电极在标准电解质条件下生产甲酸盐的法拉第效率(衡量电流用于产生目标化学产物的有效性指标)达到了86.4%,并且在3.5wt%(重量百分比)的氯化钠溶液以及天然海水中均保持了优异性能。

这项研究展示了经过天然衍生涂层强化的锡基电极,如何在实际条件下有效支持二氧化碳的高效转化。它标志着人类在开发可规模化、兼容海水的碳捕获技术方面,迈出了充满希望的一步。

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利用植物提取物制备高科技应用氧化锡纳米颗粒(2025.06.13)

科学家们开创了一种利用食用植物提取物生产氧化锡(IV)纳米颗粒 (SnO₂NPs) 的绿色合成新方法,为传统的化学制备工艺提供了一种环保且可持续的替代方案。

氧化锡(IV)纳米颗粒(SnO₂NPs)广泛应用于触摸屏、太阳能电池板、气体传感器、电池等众多高科技领域。在此项具体研究中,研究人员将这种氧化锡用于治疗乳腺癌。结果显示,SnO₂NPs能够将癌细胞的存活率降低至43.45%,这意味着超过50%的乳腺癌细胞被杀灭。

来自土耳其帕穆卡莱大学的研究人员采用了经过预处理的、粉末状的圣蓟和野樱莓的提取物。

该合成过程利用植物基化学物质将氯化亚锡(SnCl₂·2H₂O)转化为氧化锡,随后在高温下对产物进行煅烧或脱水处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征技术,证实了研究团队成功制备出形态特征独特且性质稳定的氧化锡(SnO₂)纳米颗粒。

这种采用植物基提取物的方法避免了有毒化学品的使用。该工艺有望实现大规模、低成本的纳米颗粒生产,并与传统方法相比,能最大限度地减少对环境的影响。

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