石墨烯基新型长寿命铝离子电池研究中获进展
电化学储能技术是解决电动汽车与可再生能源并网发电的关键。以有机溶剂为电解液的锂离子电池在能量密度上具有优势,但存在安全隐患和锂资源有限的问题。与之相比,水系非锂离子(如钠离子、钾离子、锌离子、镁离子等)电池具有高安全和低成本等优点,在储能领域中具有重要应用前景。自2013年以来,中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室前瞻布局了非锂离子电池的新概念电池研究,在水系离子新概念电池基础研究上取得了系列进展 (Scientific Reports 2013, 3, 1946; ChemSusChem 2014, 7, 2295; Advanced Energy Materials 2015, 5, 1400930; Scientific Reports 2015, 5, 18263; Nature Communications 2016, 7, 11982)。但水系离子电池的循环寿命比较有限,一般小于1000次,难以......阅读全文
新型长寿命高电压锌二次电池研究方面取得进展
锌电池是一类以锌金属或锌氧化物为负极活性材料的储能体系,在电池发展历程中有不可磨灭的地位。锌具有资源丰富、高安全、成本低且多电子转移机制的优点,这使其体积比容量远高于锂。虽然近20年以来锌电池发展遇到了停滞,但随着近年来绿色、环保意识的不断增强及无铅化的发展趋势,使锌电池又迎来了新一轮世界范围的
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
近日,太原重型机械集团自主研发的首台海上5兆瓦风电机组在福建三峡集团福清兴化湾样机试验风场成功并网发电。 据悉,该设备风轮直径达153米,扫风面积比两个半标准足球场还大,轮毂高度105米,采用独立电动变桨等先进技术,一台设备每小时可输出5000度电,能满足1万户家庭使用。
福建物构所硅碳石墨烯理论研究获进展
石墨烯是一种由碳原子构成的单原子厚度二维薄膜新材料。由于其导热系数高、电阻率极低、电子迁移速度极快,因此被期待用来发展新一代电子元件或晶体管,用来制造透明触控屏幕、光板等。但是由于其半金属特性(能隙为0 eV),并不适合做热电材料和太阳能电池材料。为此,人们希望通过结构调控和掺杂手段,增大石
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐
我国石墨烯太赫兹外差混频探测器研究获进展
记者6月29日从中国科学院获悉,中国电子科技集团有限公司第十三研究所专用集成电路国家级重点实验室与中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、中国科学院纳米器件与应用重点实验室再次合作,在高灵敏度石墨烯场效应晶体管太赫兹自混频探测器的基础上,实现了外差混频和分谐波混频探测,最高探
过程工程所钠离子电池正极材料铁基磷酸盐研究获进展
复合磷酸焦磷酸亚铁钠因其成本低、循环性能优异被视为一种颇具应用潜力的钠离子电池正极材料。中国科学院过程工程研究所绿色化工研究部研究员赵君梅团队通过激发惰性磷酸铁钠提升了铁基磷酸焦磷酸盐正极材料的可逆容量和能量密度。磷酸亚铁钠(NaFePO4,NFP)、焦磷酸亚铁钠(Na2FeP2O7)和磷酸焦磷酸铁
过程工程所钠离子电池正极材料铁基磷酸盐研究获进展
复合磷酸焦磷酸亚铁钠因其成本低、循环性能优异被视为一种颇具应用潜力的钠离子电池正极材料。中国科学院过程工程研究所绿色化工研究部研究员赵君梅团队通过激发惰性磷酸铁钠提升了铁基磷酸焦磷酸盐正极材料的可逆容量和能量密度。 磷酸亚铁钠(NaFePO4,NFP)、焦磷酸亚铁钠(Na2FeP2O7)和磷酸
兰州化物所制出新型石墨烯基直接甲醇燃料电池阳极催化剂
在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中科院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组在直接甲醇燃料电池阳极催化剂的合成与性能研究领域取得新进展。 直接甲醇燃料电池具有低温快速启动、结构简单、燃料易储存、环境污染小等优点,可用于不间断通讯设备和便携式电子
中科院宁波材料所用石墨烯研制千瓦级铝空气电池
日前,中科院宁波材料所成功研制出基于石墨烯空气阴极的千瓦级铝空气电池发电系统,该电池系统能量密度高达510Wh/kg、容量20kWh、输出功率1000W。 为了满足不断发展的智能电网、移动通讯、电动汽车和应急救灾的需要,迫切需要开发能量高、成本低、体积小、寿命长的新型化学电源。传统通讯基站一般
分析石墨烯电池无法取代锂离子电池的原因
锂离子电池的内部阻抗高。因为锂离子电池的电解液为有机溶剂,其电导率比镍镉电池、镍氢电池的水溶液电解液要低得多,所以,锂离子电池的内部阻抗比镍镉、镍氢电池约大11倍。如直径为18mm、长50mm的单体电池的阻抗大约达90m。 除此之外,锂离子电池工作电压变化较大。比如电池放电到额定容量的80%时
上海硅酸盐所氟基电池研究获进展
开发高能量密度电池是电动汽车和智能电网等长续航和大规模储能体系的长期追求目标。锂金属氟基电池能够通过多电子转移和高电位的转换反应,具备实现高能量密度储能的潜质(理论上接近1000Wh/kg 和1800 Wh/L);相比分子转换型锂硫和锂氧电池,能够更好地规避由反应限域困难引发的正极活性物质损失和
电工所在高性能MXene基锂离子电容器研究中获进展
近日,中国科学院电工研究所马衍伟团队在高性能MXene复合材料制备、MXene基锂离子电容器研制方面取得新进展,相关研究成果发表在《先进功能材料》上。 MXene作为一种新型二维过渡金属碳化物,具有与石墨烯类似的结构特点,在储能领域得到广泛研究。然而,MXene本身比容量低,因此构建合理的纳米
石墨烯锂离子电池有哪些产品特征?
石墨烯锂离子电池是一种二次电池(即可以充电的电池)。锂电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,主要靠锂离子在正极与负极之间移动来工作。充电时,锂离子电池从正极经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态。放电时则相关。锂离子电池加入石墨烯材料后,充电、放电及导电比原来的电池快了10倍以上,可以达到110-24
我国研制成功1.1秒内完成快速充电的新型铝石墨烯电池
近日,浙江大学高超团队研制出新型铝—石墨烯电池,短短几秒便可充电完成,循环充放25万次后依然电力十足,并展现出耐热、抗冻,反复弯折不影响性能等优异特性,显示出广泛的应用前景。图片来源于网络 一片片泛着金属光泽的深灰色薄膜,就是团队最新研发的铝—石墨烯电池。它的正极是石墨烯薄膜,负极是金属铝。把
我国学者在水系锌离子电池界面材料研究中获进展
日前,华北电力大学能源动力与机械工程学院教授田华军团队发布科研成果,创新性地解决了水系锌电池枝晶生长、析氢和固/液界面腐蚀等科学问题。该研究通过一种低成本、快速、通用的合成技术,制备了系列具有功能表面结构的三维锌基合金界面材料,并详细探索了基于双阳离子电解质中锌的沉积/溶解等反应机制。近日,《自然-
石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破
近日,中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破,研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。 通过与校内外同行合作,乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应:将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上,由于石墨
石墨烯电池敲开应用领域大门
一直以来,有“新材料之王”美誉的石墨烯在实际应用领域的突破均备受各界关注。近日,华为中央研究院瓦特实验室在第57届日本电池大会上,宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。实验显示,这种以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10摄氏度
半导体所等在转角多层石墨烯的呼吸层间耦合研究中获进展
以石墨烯为代表的二维材料具有优良的电学性能和光学性能,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件、晶体管和光电器件。将石墨烯堆叠起来可以得到多层石墨烯。除了具有和体石墨相同的Bernal堆垛(即AB堆垛)方式的多层石墨烯之外,还可以在实验室制备或者合成出不同石墨烯片层取向随机的多层石
石墨炔掺杂提升钙钛矿电池性能研究获进展
作为继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后的一种新型全碳纳米结构材料,石墨炔具有丰富碳化学键、大共轭体系及宽面间距等特性以及优良化学稳定性,被誉为“最稳定的一种人工合成二炔碳同素异形体”。石墨炔独特的结构特性,使其与无机纳米粒子、有机聚合物、染料分子等发生相互作用或键合,表现出独特电子转移增强特性,在信息技
北理工在铝离子电池研究中取得新的突破
近日,北京理工大学吴锋院士团队在铝离子电池正极材料研究中取得突破性的进展。该研究成果以“Electrochemically activated spinel manganese oxide for rechargeable aqueous aluminum battery”为题发表于《Natur
深圳先进院在柔性钠基双离子电池方面获进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳(通讯作者)及其团队成员在柔性钠基双离子电池方面获得新进展。相关研究成果"A Flexible Dual-Ion Battery Based on Sodium-Ion Quasi-Solid-State Electroly
宁波材料所新型水系离子电池研究取得系列进展
目前,化学蓄电池因其转换效率高和可灵活运用的特点,已成为规模储能的主流技术之一。但现有电池都难于满足规模储能的应用要求,如当前大规模应用的铅酸电池寿命短、功率性能差且会污染环境,全钒液流电池成本过高。原则上,适合于规模储能应用的电池须具有低成本、环境友好、安全可靠的特点,同时兼顾高能量高功率的特
安光所研制出高容量长寿命三维石墨烯锂离子电池材料
中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮和黄行九课题组的副研究员刘金云等在研制高性能石墨烯锂离子电池方面取得新成果,研制了具有高容量长寿命的三维石墨烯纳米复合锂离子电池材料。研究成果发表在国际期刊《先进材料》(Adv. Mater. 2016, 28, 7696-7702)上,并且被选为
科研人员在低盐浓度电解液基钠离子电池研究获进展
电解液是储能电池重要组成部分,调控电解液浓度是实现其功能化设计的有效策略之一。近年来,高盐浓度电解液因特殊的体相与界面特性被广泛用于金属锂电池、水系电池等。但与此相反,降低盐浓度可能会带来浓差极化,所以目前实际锂电池应用大多集中于标准的1 M浓度,低盐浓度电解液一直没有得到系统的研究。钠离子的S
石墨烯电极捕捉活细胞疾病受体获进展
利用细胞表面特异性受体及蛋白标志物,识别并捕捉特定组织及特定生理病理状态下的细胞,对于疾病诊断、靶向治疗都有非常重要的意义。糖蛋白及糖结合蛋白作为细胞--细胞、细胞细胞、细胞--微环境相互作用的重要媒介,随着糖组学的发展,其重要性也日益受到重视。 针对现有化学糖生物学检测手段技术繁复、耗时
石墨烯的洁净无损转移及柔性OLED应用研究获进展
化学气相沉积(CVD)方法制备的大面积石墨烯薄膜在柔性有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池等薄膜光电器件领域具有重要的应用前景,而其洁净、无损转移是实现上述应用的关键。虽然目前发展了多种以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为代表的高分子作为转移介质的转移方法,但高分子与石墨烯间的相互作用较强且不
石墨烯新材料应用化学发光研究获新进展
北京林业大学教授李建章团队在石墨烯新材料应用于化学发光传感方面的研究取得新进展,相关科研成果论文日前发表在国际著名化学期刊《光化学和光生物学杂志:光化学评论》上。(Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Revi
石墨烯新材料应用化学发光研究获新进展
北京林业大学教授李建章团队在石墨烯新材料应用于化学发光传感方面的研究取得新进展,相关科研成果论文日前发表在国际著名化学期刊《光化学和光生物学杂志:光化学评论》上。(Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Revi
兰州化物所超级电容器用石墨烯电极材料研究获进展
石墨烯因具有优异的物理、化学以及机械性能而成为材料领域的研究热点之一,国内外研究人员围绕石墨烯的可控制备及其在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清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组围绕石墨烯在超