中国科大设计出一种高性能超级电容器电极材料

近日,中国科学技术大学教授朱彦武课题组开发设计了一种三维分级多孔碳材料,作为超级电容器电极时,展示出优异的电化学储能行为。相关研究成果发表在5月3日的Advanced Materials 上。论文第一作者为课题组的硕士生徐进。 朱彦武团队前期通过氢氧化钾活化微波剥离的氧化石墨烯,制备出优异的超级电容器碳电极材料,但密度相对较低。基于前期工作,该团队利用聚氨酯海绵作为模板,同时吸附氧化石墨烯以及氢氧化钾作为活化前驱体。由于石墨烯片层无法进入海绵微孔而覆盖于海绵骨架表面,氢氧化钾则在微孔内部富集;在对前驱体进行高温处理时实现了“自内而外”的活化过程,得到了一种骨架表面完整而内部多孔的三维多孔碳材料。用此材料作超级电容器电极时,质量能量密度和体积能量密度分别可达89 Wh kg-1和64 Wh L-1;由于此三维结构可提供优异的离子输运能力,骨架表面的石墨烯片层可提供良好的电子电导,而充沛的微孔又可以实现离子的高性能存储,该材料......阅读全文

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

多孔碳材料的定义

多孔炭材料是有不同尺寸孔结构的炭素材料,其具有高度发达的比表面积和孔隙结构,其孔径大小可从分子大小的超细纳米级微孔到适于微生物活动的微米级细孔,按照国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的规定,按其孔径的大小可分为微孔(50nm)三种。作为一种新材料,其具有优异的物理化学性质,如导电、导热、耐高温,

多孔碳材料与介孔碳材料有什么不同

根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义,孔径小于2纳米的称为微孔;孔径大于50纳米的称为大孔;孔径在2到50纳米之间的称为介孔.介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料。有序介孔材料是指孔管道的排列规整有规律的介孔材料。

关于锂电池碳基材料多孔碳材料的介绍

  近年来,对多孔碳材料的关注越来越多,有关多孔碳材料报道也持续增多,而对于研究人员而言,多孔碳材料及材料的应用具有研究价值。其原因在于:首先,多孔碳材料具有较好的生物相容性、尤其在无氧条件下具有良好的化学稳定性、低密度、高热导率、高导电率和高机械强度等优势。并且,相对于多孔硅,多孔碳材料在水中具有

多孔碳负极材料可有效储钾

  从河北科技大学获悉,该校经济管理学院材料学院王波教授带领的科研团队与北京航空航天大学王伟教授、剑桥大学郗凯博士等在钾离子电池多孔碳负极材料领域合作取得重要进展,相关研究近日在英国皇家化学学会RSC出版社旗下《材料化学学报》 上发表。图片来源于网络  钾离子电池因储量丰富、价格低廉且具有较低的氧化

碳达峰、碳中和时代的有机多孔材料新机遇

  11月4日至8日,由我校、武汉工程大学和武汉大学主办的“第四届全国有机多孔材料学术研讨会”在武汉召开。中国科学院院士于吉红、我校副校长解孝林参加开幕式。  开幕式由化学与化工学院副院长、大会主席谭必恩主持。化学与化工学院院长朱锦涛致开幕辞。他回顾了有机多孔材料的发展历程,提出面对“碳中和、碳达峰

测量多孔碳材料孔径分布用哪家设备更好?

  为突破传统石墨负极性能瓶颈,硅基负极凭借 4200mAh/g 的理论比容量成为关键方向,化学气相沉积(CVD)技术因可实现硅在碳基质上均匀沉积、构建稳定硅碳界面,成为硅碳负极产业化核心工艺路线。多孔碳材料作为 CVD 硅碳负极的 “骨架核心”,其比表面积与孔隙结构等性能直接影响复合材料电化学性能

研究人员开发出多孔碳负极材料储钾

   记者11月27日从河北科技大学获悉,该校经济管理学院材料学院王波教授带领的科研团队与北京航空航天大学王伟教授、剑桥大学郗凯博士等在钾离子电池多孔碳负极材料领域合作取得重要进展,相关研究近日在英国皇家化学学会RSC出版社旗下《材料化学学报》 上发表。  钾离子电池因储量丰富、价格低廉且具有较低的

测试多孔碳材料孔径用什么仪器比较好?

  为突破传统石墨负极性能瓶颈,硅基负极凭借 4200mAh/g 的理论比容量成为关键方向,化学气相沉积(CVD)技术因可实现硅在碳基质上均匀沉积、构建稳定硅碳界面,成为硅碳负极产业化核心工艺路线。多孔碳材料作为 CVD 硅碳负极的 “骨架核心”,其比表面积与孔隙结构等性能直接影响复合材料电化学性能

废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究取得进展

  近日,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队(污染防治材料与技术研究组)在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。  碳材料因储量丰富、环境相容性高,成为电容去离子(Capacitive deionization,CDI)电极材

什么是多孔材料?

多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。多孔材料可表现为细或粗的粉体、压制体、挤出体、片体或块体等形式。其表征通常包括        孔径分布和总孔体积或孔隙度的测定。在某些场合,也需要考察其孔隙形状和流通性,并测定内表面和外表面面积。

超高功率超级电容器电极材料:多孔三维寡层类石墨烯

  双电层超级电容器(EDLC)具有功率密度高、循环寿命长、安全性好等优点,在消费电子产品、电动汽车、国防科技和航空等领域具有广泛的应用,相关研究成为当前的前沿热点。理想的EDLC电极材料应同时具备:1)高比表面积以确保足够的电荷存储空间;2)均衡分布的孔结构以利于电解液离子的快速输运,提升比电容和

中科大提出合成多孔掺杂碳纳米材料新途径

  日前,中国科学技术大学教授俞书宏和梁海伟团队设计出一种过渡金属盐催化有机小分子碳化的合成新途径,实现了在分子层面可控的宏量合成多孔掺杂碳纳米材料。研究成果发表在7月27日出版的《科学进展》上。  有机小分子因其存在广泛、种类多样、元素丰富,是一种理想的制备碳纳米材料的前驱体。但在高温下,有机小分

超级电容器多孔炭首个国际标准发布

  记者24日从中国科学院山西煤炭化学研究所获悉,日前由该所主持,宁波中车新能源科技有限公司、深圳市标准技术研究院及国家纳米科学中心共同参与制定的国际标准——电化学电容器多孔炭(简称电容炭)空白详细规范,经国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会通过,正式对外发布。该标准由中国科学院山西煤炭化学研

多孔材料密度国标标准

1 多孔材料的密度国标标准是存在的。2 根据《多孔材料密度测定方法》(GB/T 17137-1997)国家标准规定,多孔材料的密度应该在ISO 845-1985规定的测定方法下进行测定。3 此外,针对不同类型的多孔材料,还有一些特定的国家标准,如耐火材料的多孔材料密度测定标准GB/T 2999-20

苏州纳米所在碳纳米材料高能柔性电容器中取得进展

  随着现代科学技术的发展,柔性、可穿戴、可折叠、智能化是电子设备发展的主流方向,为电子产品提供能量的储能器件也逐步向轻、薄、韧等方向发展。柔性超级电容器是一种储能器件,具有高容量、充放电速度快、安全环保等特点,在新兴的电子智能设备等高新技术上有着广阔的应用前景。碳纤维和碳纳米管纱布等碳纺织品作为柔

过程工程所制备出高储能性能的超级电容器多孔活性炭材料

  在众多应用于超级电容器的活性炭材料中,中空活性炭纤维因其特殊的内部中空结构而具有更快的吸附/脱附速率、更小的吸附/脱附阻力、更大的吸附容量等优势而受到各国研究学者的注意,通常用于合成制备中空活性炭纤维的原料为沥青、酚醛树脂等不可再生的石油类资源,且需经过纺丝、预炭化、高温炭化(800~1000℃

我国学者利用三维网络碳材料研制双碳钠离子混合电容器

  混合电容器技术将二次电池和超级电容器进行“内部交叉”,兼具高能量密度、高功率密度及长寿命等特性。目前,锂离子混合电容器已实现商业化应用。但锂资源不足和分布不均会限制锂基储能器件大规模应用及可持续发展。钠钾资源丰富、分布广泛、价格低廉,与锂的物理化学特性相似,使得钠钾离子储能器件有望成为锂基储能体

多孔碳材料测试用什么品牌的孔径分析仪比较好?

  为突破传统石墨负极性能瓶颈,硅基负极凭借 4200mAh/g 的理论比容量成为关键方向,化学气相沉积(CVD)技术因可实现硅在碳基质上均匀沉积、构建稳定硅碳界面,成为硅碳负极产业化核心工艺路线。多孔碳材料作为 CVD 硅碳负极的 “骨架核心”,其比表面积与孔隙结构等性能直接影响复合材料电化学性能

超级电容器多孔炭首个国际标准正式对外发布

  近日,由中国科学院山西煤炭化学研究所主持,宁波中车新能源科技有限公司、深圳市标准技术研究院及国家纳米科学中心共同参与制定的国际标准——电化学电容器多孔炭(简称电容炭)-空白详细规范,经国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会通过,正式对外发布。该标准是由中科院煤化所709组技术团队承担制定工作

新疆理化所制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料

  新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目

新型纳米碳材料在超级电容器领域的应用研究取得系列进展

  碳材料以其优异的性能而成为材料领域的研究热点之一,国内外材料科学工作者围绕新型纳米碳材料的可控制备及其在超级电容器等化学储能器件中的应用,开展了大量的研究工作。在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室阎兴斌研究员带领的研究团队自2009

城市环境所在废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究中取得进展

  近日,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队(污染防治材料与技术研究组)在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。  碳材料因储量丰富、环境相容性高,成为电容去离子(Capacitive deionization,CDI)电极材

利用棉花短绒制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料

  新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目

中国科大设计出一种储能性能优异的掺氮多孔碳材料

  近日,中国科学技术大学教授朱彦武课题组利用富勒烯作为前驱体开发设计了一种具有优异储能性能的掺氮多孔碳。该研究成果发表在12月19日出版的《先进材料》(Advanced Materials)上(DOI:10.1002/adma.201603414)。  由于其高比表面积和大量的反应活性位点,掺氮多

氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构

氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构,特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久,这个反应路径好复杂,三个固体粉末混合在一起进行热解,感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom

大连理工:超级电容器解决储能材料研究难题

   大连理工大学化工与环境生命学部教授邱介山领导的能源材料化工学术团队在高性能储能设备所用储能材料的研究方面取得了新进展。近日,相关研究成果作为封面发表于《先进能源材料》期刊。  近年来,纯电动车和混合电动车等高性能新能源交通运输工具的发展态势强劲,与此同时,新型高效储能设备的设计和开发也成为摆在

小龙虾壳辅助重质生物油制备电极材料

  中国科学技术大学工程科学学院热科学和能源工程系朱锡锋教授研究团队提出“废弃生物质制备高性能超级电容器电极材料”的新方法,采用农林废弃物热解获得的重质生物油和厨余垃圾中的小龙虾壳,通过简单的合成即可制备高性能超级电容器的电极材料。该成果日前发表在国际知名期刊《碳》上。 朱锡锋团队的这项成果基于

多孔材料表征分析技术研讨会

  美国康塔仪器公司(Quantachrome Instruments),是国际著名的材料特性分析仪器专业制造商,在四十多年的发展历程中,始终致力于粉体及多孔物质测量技术的创新,硕果累累:1972年研制出世界第一台动态气体吸附比表面分析仪,同年又研制出世界第一台商用气体膨胀法真密度分析仪;197

多孔材料的孔分析技术讲座

        美国康塔仪器公司(Quantachrome Instruments),是国际著名的材料特性分析仪器专业制造商,在四十多年的发展历程中,始终致力于粉体及多孔物质测量技术的创新,硕果累累:1972年研制出世界第一台动态气体吸附比表面分析仪,同年又研制出世界第一台商用气体膨胀法真密度分析仪