科学家制备新型石墨烯基碳硫正极材料

日前,中科院电工研究所马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点,具有超高比表面积和大孔隙率。基于这种碳纳米材料,电工所制备出了高性能锂硫电池正极。相关成果发布于《材料化学》。 据介绍,从微观结构来看,这种碳复合材料以石墨烯纳米片作为骨架,表面分散附着直径约为200纳米的碳球,其内部含有主要为1-3纳米的多级次介微纳米多孔结构,共同构成多级次的碳-碳复合纳米结构。 由于超高的比表面积和孔隙率,制备的碳硫复合正极即使在大的硫负载率(74.5%)下,仍可发挥1250 mAh g-1的比容量(0.2 C)。在2C电流下循环充放电450次,容量保持率约为98%。 这表明该研究提出的零维&二维多级次复合纳米结构设计,发挥了石墨烯和多孔碳球的协同效应,有效地分散、限域硫正极,提高了电化学活性、避免了硫的穿梭效应,为开发高容量、长循环性能锂......阅读全文

石墨烯纳米复合材料可提升电池性能

  据美国物理学家组织网7月27日报道,美国科学家制造出了一种由石墨烯和锡层叠在一起组成的纳米复合材料,这种可用来制造大容量能源存储设备的轻质新材料可用于锂离子电池中,其“三明治”结构也有助于提升电池的性能。相关研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上。   该研究的领导者、劳伦斯

碳纳米材料家族增加新成员——弯曲纳米石墨烯

  继球状的富勒烯、筒状的碳纳米管和片状的石墨烯之后,碳纳米材料家族又有了新成员。日本研究人员开发出一种像马鞍一般弯曲的碳纳米分子,有望在电子元件和医疗等领域得到应用。   名古屋大学教授伊丹健一郎率领的研究小组在15日的《自然・化学》杂志网络版上报告了这一成果,他们将这种碳纳米分子命名

石墨烯铂复合材料

  日前,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所低温等离子体应用研究室博士王奇等人,采用低温等离子体技术成功制备出分散性良好的石墨烯铂纳米复合材料。相关成果日前已发表在应用物理领域的顶级期刊《应用物理快报》上。   石墨烯铂复合材料可以提高燃料电池的反应效率,在航天航空、能源、环境等领域有着极为广

新型碳基平台石墨烯纳米孔设备问世

  据物理学家组织网报道,美国宾夕法尼亚大学的研究人员近日开发出一个纳米级的碳基平台,可用于电子探测单个DNA(脱氧核糖核酸)分子。该技术最终有望在快速DNA电子测序方面发挥“用武之地”。相关研究论文发表于最新一期的《纳米快报》。   这个纳米平台由石墨烯制成。研究小组利用电子束技

石墨烯复合材料的未来

  石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。6月2日下午,石墨烯公益沙龙暨青年科学家快乐足球邀请赛在惠山经济开发区科创中心工会创业中心成功举办,来自国内各大高校及科研院所等单位的青年科学家、石墨烯行业的企业家、创投基金负责人齐聚一堂,参与了石墨烯沙龙交流及球场竞技,活动气氛热烈。 

合肥研究院制备出新型石墨烯纳米复合材料

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所仿生功能材料与传感器件研究中心“973”项目首席科学家刘锦淮研究员和中科院“引进海外杰出人才”黄行九研究员领导的课题组,在去除水环境中重金属污染物研究方面取得新的突破:他们制备的新型材料可快速、高效去除水中钴离子。   水中重金属离子钴(Ⅱ),在高

合肥研究院成功制备纳米零价铁/石墨烯复合材料

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室科研人员采用H2/Ar混合气体等离子体成功制备了纳米零价铁/石墨烯复合材料(NZVI/rGOs),并应用于变价态易溶性放射性元素和金属离子的吸附与还原。  纳米零价铁具有粒径小、反应活性高、还原能力强等优点。纳米零价铁对废水中

科学家制备新型石墨烯基碳硫正极材料

   日前,中科院电工研究所马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点,具有超高比表面积和大孔隙率。基于这种碳纳米材料,电工所制备出了高性能锂硫电池正极。相关成果发布于《材料化学》。  据介绍,从微观结构来看,这种碳

电工所制备出锂硫电池新型多级次石墨烯基碳硫正极材料

  日前,中国科学院电工研究所研究员马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点,具有3182 m2 g-1的超高比表面积和1.93 cm3 g-1的大孔隙率。基于这种碳纳米材料,电工所制备出了高性能锂硫电池正极。  

真空泵碳精片,碳片,石墨旋片,石墨刮片

  使用碳片优点:  1.真空泵碳片为自润滑碳片,具有很强的耐磨性;  2.真空泵碳片为耐高温性,无需用真空泵油和水作介质,节能;  3.真空泵碳片更具环保性,无污染,因为自润滑碳片有轻度的碳粒子会从排气口排出。  4.高效,更适用于高速动转的真空泵。  5.适用于式无油旋片式真空泵,无油真空泵专用

石墨烯纺丝纤维产业化快人一步

  碳海绵的研发成功,让那些“石墨烯粉”们冲动不已。不过,记者采访中了解到,浙江大学高分子科学与工程学系教授高超的课题组对石墨烯应用的研发不止于此。   2011年,高超课题组已经尝试将纳米级的氧化石墨烯片纺制成长达数米的宏观石墨烯纤维。这种制成石墨烯纤维不但强度高,而且韧性好,可能是实现石墨烯在

新负极材料让充电电池容量高寿命长

  日本物质材料研究机构(NIMS)日前公布,他们的一个研究小组成功合成了氧化锰纳米片和石墨烯交替重叠的材料。该复合材料作为锂及钠离子充电电池的负极材料,可将电池充放电容量提高两倍以上,且能延长重复使用寿命,解决了容量和寿命不可兼得的问题。  高容量化是二次电池的目标之一,目前其负极使用的是碳材料,

我国石墨烯纤维复合材料产业前景广阔

   “自2010年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授捧起诺贝尔物理学奖那一刻起,石墨烯一举成为举世瞩目的新材料。”  目前,欧洲、美国、日本、中国等众多国家,都把石墨烯列为本世纪最重要的新材料进行研究和开发,并已在新能源、电子、新材料等方面取得重要进展和初步应用效果,

苏州纳米所石墨烯/碳管全碳电极电化学驱动研究取得进展

  最近,《先进材料》24卷31期以内封面报道了中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈韦研究员课题组在基于碳管/石墨烯三维全碳电极/离子液体复合型离子电化学驱动器方面的研究进展。   该课题组所制备的石墨烯/碳管杂化3D电极,有效地利用p-p作用,既避免了石墨烯restacking,又

石墨烯可“剪”成纳米机器

  剪纸艺术可以将纸张剪成复杂的图案,比如雪花。美国康奈尔大学的物理学家也变身成为剪纸艺人,不过,他们手中的“纸张”是只有一个原子厚的石墨烯,他们剪出来的可能是世界上最小的机器。  康奈尔大学卡夫利纳米尺度科学研究所所长保罗·麦克尤恩带领的研究团队在发表于最新的《自然》杂志的论文中,展示了如何将只有

《自然·材料》室温导电超硬材料领域又有新进展

传统的碳/碳复合材料是由sp2杂化为主的不同碳材料组成的,例如,碳纤维增强热解碳材料。它们往往具有高的导电性和可观的强度,但由于组分内或组分之间存在着弱的范德华力,其力学性能很难得到进一步提升。解决途径之一是将金刚石引入碳/碳复合材料,然而由于金刚石中的共价键极强且已经饱和,难以通过化学方法将其破坏

新能源研究获进展-锂硫电池应用前景巨大

  能源和环境是当今人类面临的并得到世界各国高度重视的两大问题,并被列为优先发展的重大科技领域。发展锂电池、风力和太阳能发电等清洁能源系统,已成为现代能源产业的主流。锂电池凭借其优越的性能及技术的革新,在储能领域占据重要地位,但是电子设备和电动车的发展也对锂电池提出了更高要求。  新兴储能

苏州纳米所开发出超高热导率石墨烯聚合物复合材料

  作为近来纳米科学领域的研究热点,新兴的石墨烯由于具有独特的二维结构、高比表面积和优异的热学性能(导热系数可高达3000-6000 W/(mK)),受到了广泛关注。石墨烯/聚合物导热复合材料有望在电子器件、光电子器件、消费电子及导热聚合物材料中得到重要应用。目前,石墨烯的添加一定程度上改善了聚合物

石墨烯在锂电池电极材料有哪些应用?

 石墨烯是近年来研究较多的一种新型材料,具有良好的导电性能和倍率性能,将其应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯是一种单原子层厚度的石墨材料,具有独特的二维结构和优异的电学尧力学以及热学性能。理想的石墨烯其所有碳原子均暴露在表面,是真正的表面性固体, 具

石墨烯在锂电池电极材料中的应用

石墨烯是近年来研究较多的一种新型材料,具有良好的导电性能和倍率性能,将其应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯是一种单原子层厚度的石墨材料,具有独特的二维结构和优异的电学尧力学以及热学性能。理想的石墨烯其所有碳原子均暴露在表面,是真正的表面性固体, 具有

碳纳米管/石墨烯:纳米材料技术的领头羊

  纳米技术是通过对纳米尺度物质的操控来实现材料、器件和系统的创造和利用,例如,在原子、分子和超分子水平上的操控纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。纳米碳材料是指尺度至少有一维小于100纳米的碳材料。纳米碳材料主要包括四种类型

中国首创“烯合金”-填补世界材料科学空白

  国际石墨烯研究徘徊经年的沉闷局面终于被打破了。中航工业航材院的一组年轻科研人员在国际石墨烯研究领域首创“烯合金”材料,这一具有里程碑意义的重大自主创新,不但发明了一类具有优异性能的新型高端合金材料,也使我国成为石墨烯这一材料科学前沿基础和应用研究的领跑者。“烯合金”这一合金材料崭新名词从此载入世

中国首创“烯合金”-填补世界材料科学空白

  国际石墨烯研究徘徊经年的沉闷局面终于被打破了。中航工业航材院的一组年轻科研人员在国际石墨烯研究领域首创“烯合金”材料,这一具有里程碑意义的重大自主创新,不但发明了一类具有优异性能的新型高端合金材料,也使我国成为石墨烯这一材料科学前沿基础和应用研究的领跑者。“烯合金”这一合金材料崭新名词从此载入世

纳米波纹让石墨烯高效分解氢气

英国科学家的一项最新研究发现,石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹,这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气,有望实现更高性能的氢燃料电池,并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中,“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现,尽管石

纳米波纹让石墨烯高效分解氢气

英国科学家的一项最新研究发现,石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹,这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气,有望实现更高性能的氢燃料电池,并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中,“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现,尽管石

石墨烯上成功制备可控纳米孔

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387887.shtm俄罗斯国家研究型工艺大学(NUST MISIS)的专家,与其他国家物理学家组成的国际小组共同开展一系列快重离子辐照石墨烯实验。结果显示,可以通过这种方式在石墨烯上制备直径可控的纳米孔。

美开发出DNA石墨烯纳米结构

  据物理学家组织网4月11日(北京时间)报道,美国麻省理工学院和哈佛大学的科学家,利用DNA构建出具有独特电子特性的石墨烯纳米结构,向大规模生产石墨烯电子芯片迈出了非常重要的一步。该研究成果发表在近期《自然·通讯》杂志上。   科学家通过控制DNA序列,操纵分子形成不同折叠形状的DNA纳米结构,

美首次“种”出石墨烯纳米带

  据物理学家组织网7月19日(北京时间)报道,美国科学家首次在金属上从头开始逐个原子地合成出了石墨烯纳米带——在熔炉中生长出的石墨烯的同轴六边形。发表在最新一期《美国化学会志》上的研究报告称,这种石墨烯“洋葱圈”有望用于锂离子电池和高级电子设备内。   该研究的领导者之一、莱斯大学的物理学家詹姆

金属所高性能锂硫电池用多组元复合电极材料研究获进展

  硫作为正极材料,具有较高的理论比容量(比现有商用正极材料的容量高出一个数量级),同时还具有成本低廉、储量丰富和环境友好等优点,因而锂硫电池被认为是电化学储能中最有前景的新一代电池之一。但是锂硫电池在走向实际应用过程中,仍有许多问题亟待解决,如硫和放电产物硫化锂的低电导率、在充放电过程中形成的可溶

石墨烯铂复合材料制备方面取得新进展

  石墨烯-铂复合材料具有很强的催化活性,可以提高燃料电池的反应效率,在航天航空、能源、环境等领域有着极为广泛的应用前景。传统化学手段制备的石墨烯复合材料需要用到化学试剂来还原制备单质铂,并且常使用表面活性剂以提高纳米金属颗粒的分散性,这样尽管有效果但会影响到材料的性质,且制备过程冗长,还会污染环境