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锂电池时代可维持多久?超级电容引入新材料

记者近日从盐城工学院获悉,一种多级孔结构碳材料在该校诞生,而使用新型纳米材料的超级电容器,创造了全球极快速充放电电容量的新纪录。目前该研究成果已在线发表在《纳米快报》上。 超级电容器是一种功率密度大的储能装置,能够在极短时间内充放电,但是受制于能量密度小,应用范围远不如锂电池。为此,让新型电极材料在能量密度与功率密度之间达到平衡,成为科学家追求的目标。 该研究负责人、盐城工学院江苏省新型环保重点实验室张峰博士向记者介绍说,他们利用生物质壳聚糖作为碳源,采用二氧化硅微球为硬模板,并结合氢氧化钾化学活化法制备了一种具有多级孔结构的碳材料。第一级孔为壳聚糖凝胶冷冻干燥后形成的三维互相连通的微米级大孔网络;第二级孔为二氧化硅模板移除后形成的亚微米级孔洞,均匀密布在第一级孔的孔壁上;第三级孔为氢氧化钾活化形成的纳米级介孔和微孔,分布在第二级孔的表面。 这种多级孔结构的引入,有利于电解质离子在电极中的快速扩散。其导电性能已经与金属......阅读全文

李玉良、张跃、崔屹、陆俊、李先锋等成果速递20200207

  1. Nature Nano.:波导集成型范德华异质结光电探测器,在通讯频段下高速高响应性工作  由于具有独特的材料性质和强烈的物质-光相互作用,过渡金属硫族化合物(TMDCs)被广泛用于构建新型光电器件。其中,响应大且速度快的光电探测器具有广阔的应用领域,例如在标准通讯波段运行的高速率传输互连

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,

石墨烯材料新时代兴起 抓住石墨烯发展的重大机遇

  在当今的中国与世界,关于石墨烯可能引发的材料革命乃至新技术革命讨论非常热烈。最近,我到北京、上海、广州、深圳、江苏、浙江、黑龙江、山东、陕西和中科院、清华大学等地方和研究机构对石墨烯进行了调研。石墨烯具有非常大的发展潜力和应用前景,我们必须统筹规划,精心布局,紧紧抓住石墨烯研发和产业化所带来的重

中国化工新材料产业到底有多厉害?

  材料是人类一切生产和生活的物质基础,历来是生产力的标志,对材料的认识和利用的能力,决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业发展的基石。新材料种类  一、我国新材料产业现状我国新材料生产情况  几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产,包括:  高性能工程材料  POK聚酮、PPO聚

日本科技为何强大?史上最全的日本材料产学研大解析!

  引言:  新材料是高新技术的主要组成部分,又是高新技术发展的基础和先导,也是提升传统产业技术能级 ,调整产业结构的关键 。 新材料产业被认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响 的产业,当今世界发达国家争夺高技术产业发展制高点的种类中,均把新材料产业放到重要战略地位来优先发展。日本是新

原子发射光谱常用光源原理及维护

   光源作为原子发射光谱仪主要部件之一,是决定光谱分析灵敏度和准确度的重要因素,它分为电弧光源、火花光源以及近年发展的电感耦合等离子体光源和辉光放电光源。各光源的原理和特点又是什么呢?   原子发射光谱仪由光源、分光系统、检测系统和数据处理系统四个部分组成。而光源是光谱仪检测主要的部分之一,光源

从实验室走近人们生活 石墨烯“保暖”内衣问世

   自从英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出石墨烯以来,它就成为了21世纪最受媒体追捧的新材料,“黑金”、“新材料之王”等名头纷至踏来,甚至还有人认为石墨烯会成为硅的替代品。  十多年过去了,石墨烯显然还没能成功替代硅成为这个时代的材料之王,与之相关的报道除

Nature Materials连发2篇论文:MOFs在工业气体分离最新进展

  MOFs基于其独特的孔道结构和丰富的金属-配位化学可调性质,在分离、催化、能源、器件等诸多领域表现出诱人的前景。2020年2月4日当天,Nature Materials连续发表2篇研究论文,分别介绍了MOFs在工业气体分离和能源器件中的最新进展。  值得一提的是,在此之前不久,MOFs已经陆续发

苏州纳米所柔性超级电容器研究获进展

  随着柔性电子学的发展,可穿戴电子设备正在飞速进入人们的生活。为了实现可穿戴器件的产品化,其供能部件也需要柔性化和高性能化,因此,高性能的柔性储能器件将越来越显示出其潜在的市场价值。超级电容器作为一种新型的电能存储器件,能量密度高于传统的平行板电容器,功率密度和使用寿命优于锂离子电池,因而被广泛研

2014年世界新材料科技发展回顾

  在纳米材料领域,美国国家标准与技术研究院的研究人员通过在纳米尺度上采用一种独特的三明治结构,开发出一种多壁碳纳米管材料,其整体厚度还不到人类头发直径的百分之一,却可以大幅降低泡沫制品的可燃性。国家直线加速器实验室和斯坦福大学合作,首次揭示了石墨烯插层复合材料的超导机制,并发现一种潜在的工艺能使石

传统锂电池技术接近瓶颈 电池技术突破指日可待

  近些年来,研究人员努力提高锂电池的能量密度(电量体积容量比)、价值、安全性、环境影响以及试用寿命,并在设计全新类型的电池。图片来源于网络  不久前,中国科学家开发出一种可在零下70摄氏度使用的锂电池,未来有望在地球极寒地区,甚至外太空使用。  据研究人员称,这种新电池使用的材料成本不高,还环保,

“石墨烯电池”疑炒作 真相究竟如何

   最近,关于石墨烯电池的各种消息沸沸扬扬。  2015年12月中旬,中科院上海硅酸盐所的研究团队在《科学》上发文指出,其研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。一些媒体盛赞:“该材料具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的‘超强电池’,这种电池的最大亮点就是充电7分钟,行驶3

“石墨烯电池”疑炒作 真相究竟如何

  石墨烯技术在电池上的大规模商用还需要一个推广过程。图片来源:百度图片  最近,关于石墨烯电池的各种消息沸沸扬扬。  2015年12月中旬,中科院上海硅酸盐所的研究团队在《科学》上发文指出,其研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。一些媒体盛赞:“该材料具有极佳的电化学储能特性

有图有真相 围观别人家的先进材料实验室

  分析测试百科网讯 明亮的落地玻璃窗,琳琅满目的仪器设备,严肃认真的研究人员穿梭忙碌。这是分析测试百科小编对复旦大学先进材料实验室的第一印象。  复旦大学先进材料实验室是教育部“985工程”二期重点建设项目之一,于2005年4月成立,通过物理、化学、生物、材料、信息、

2019年,全球科学成果突破层出不穷

图① DNA具有持久性和存储海量信息的能力,现在研究人员发现了一种前所未有的方式,可利用其持久性进行存储。图② 生物科普试验载荷传回的照片显示,棉花的种子有发芽的迹象。新华社发图③ 英特尔公司Pohoiki Beach芯片系统。图④ 《科学》杂志封面刊登了由水凝胶3D打印而成的肺气囊模型。图⑤ 五夸

一文了解2019科技大事件

   科技改变生活。这一年,各国科学家又让科学的脚步再次向前迈进。棉花种子在月球发出第一株嫩芽,室温下气态二氧化碳首次转化为碳电池,最轻中微子的质量被算出,3D打印出会呼吸的人体器官……尽管这其中的具体原理有些高深莫测、晦涩难懂,但不得不说,它们刷新了我们的认知,而这些发现,也正在或终将切切实实地影

盘点十大最具潜力新材料:石墨烯颠覆世界

  《新材料产业“十二五”规划》为许多的材料在中国未来的发展指明了方向,理财周报本期将沉淀前段时间一直以来材料科学的调查研究精华,为跨越三个阶段的新材料研究列出期终榜单。  本期梳理的十大未来最具潜力的材料,包括:石墨烯、碳纤维、轻型合金、碳纳米管、超导材料、半导体材料、功能薄膜、智能材料、生物材料

中国科学家首次成功合成石墨炔 开辟碳材料研究新领域

▲大面积石墨炔薄膜▲宏量制备高纯度石墨炔▲二维碳石墨炔的结构模型  石墨炔是一种新的碳同素异形体,其丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能一直吸引着科学家的关注。随着富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陆续通过物理方法成功制备,如何制备石墨炔一直是科学研究的焦点。  

新材料主宰世界之变:3D打印、纳米激光器与石墨烯

  新材料主要服务于战略性新兴产业,同时也是新兴产业发展的基础及先导,新材料的应用领域基本集中在新兴产业。作为战略新兴产业中最重要的一极,新材料是“基础的基础”,是国家七大战略新兴产业拼图之龙骨。  根据我国当前及未来发展的实际情况,新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、高分子材

新材料比三维石墨烯的导电率还大两个数量级

  研究者发现金属钠可以显著地提高碳电极的性能。  在能源技术领域中,小小的金属钠起到了可思议的作用。尤其是当碳中包埋了金属钠后,就可以显著地提高电极的性能。  密西根理工大学(Michigan Tech)材料科学和工程系Charles和Carroll McArthur教授Yun Hang Hu领导

走近“颠覆性技术”:最薄最快的纳米材料石墨烯

  日前,在深圳举办的第十九届中国国际高新技术成果交易会上,石墨烯作为独具特色的新材料再次引起人们的关注,成为这个国内最大规模、最具影响力的科技展会上一个耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些神奇之处,能为人们带来什么惊喜?记者采访了相关专家。  人类正行进在以硅为主要物质载体的信息时代,下一个量子时代,

石墨烯神奇材料 为将来把“电”充满

   分析测试百科网讯 石墨烯作为独具特色的新材料多次引起人们的关注,成为这个国内最大规模、最具影响力的“明星”材料。石墨烯到底有哪些神奇之处,能为人们带来什么惊喜?小编汇集了一些专家的见解,整理如下:图片来源网络   人类正行进在以硅为主要物质载体的信息时代,下一个量子时代,石墨烯很可能崭露头角 

五部委发布137项优先发展高技术产业领域指南(2011年度)

  发改委网站2011年10月20日刊文,由发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局联合研究审议的 《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》,现予以发布。《指南》确定了当前优先发展的信息、生物、航空航天、新材料、先进能源、现代农业、先进制造、节能环保和资源综合利用、海洋、高技

日本团队成功打造超稳定性4.4V超级电容器

  日本东北大学开发出了比其它材料更高电压和更好稳定性的超级电容器新材料。他们在《能源与环境科学》(Energy and Environmental Science)刊发表了一篇名为《由无边缘缺陷石墨烯制成的超稳定介孔碳板打造的 4.4V 超级电容器》“4.4 V supercapacitors b

Nature系列10篇,清华、复旦、武大、西南交大等成果速递

  1. Nature Photonics:光学镊子声子激光器  声子激光器是普遍存在的光学激光器的类似物,并且其已经在各种环境中实现。然而,对于介观悬浮光机械系统还没有相关报道,并且这些系统正在成为量子力学和重力的基本测试的重要平台,以及发展为机械运动耦合到电子自旋和电荷的传感模式。受到Arthu

2014年分析测试行业精彩回顾:社会民生篇

  2014年分析测试行业精彩回顾:国家政策与十二五、十三五  201

氟/硫基正极异质界面催化转换反应研究获系列进展

  传统的嵌入型锂电池正极材料,如橄榄石(LiMPO4)、层状(LiMO2)及尖晶石(LiM2O4)等,虽然具有优良的电化学可逆性,但是其少量电子转移(0.5-1个)的短板极大限制了它们的电荷储存容量和能量密度,已不能满足可移动电子设备、电动汽车及智能电网等应用领域的快速发展。而基于多电子转换反应的

盘点2014年度十大改变世界的革命性技术

  基因编辑更快更准更简单  1973年,斯坦利•N•科恩(Stanley N. Cohen)和赫伯特•W•博耶(Herbert W. Boyer)找到了改变生物体基因组的方法,成功将蛙的DNA插入到细菌中。20世纪70年代末,博耶的基因泰克(Genetech)公司对大肠杆菌进行基因改造,使其带有一

分级多孔碳结构作为超级电容器电极材料

  由于碳材料优良的导电性,可裁剪性,价格低廉,它已被广泛研究作为超级电容器的电极材料。几十年来,碳基超级电容器电极的电容一般保持在100和200 F g-1之间。近来,一种被称为分级多孔碳的新型碳材料,其电容超过了300 F g-1,该类材料实现了传统碳材料在超级电容器应用中的新突破。分级多孔碳含

化学的贡献将得到更加极致的体现

  姚建年:化学的贡献将得到更加极致的体现   化学是一门在分子和原子水平上研究物质的性质、组成、结构、变化、制备及其应用,以及物质间相互作用关系的科学。作为一门极其重要的基础学科,化学与人类的衣食住行以及能源、信息、材料、国防、环境、医药等方面都有密切联系,在社会与经济发展以及人类生活质量的不断