青岛能源所在仿生储能材料方面取得系列进展
开发高性能电极材料是储能电池研究的核心科学问题之一。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源系统团队负责人、中科院“百人计划”入选者崔光磊研究员等在储能电池电极材料研究方面取得一系列重要进展。 一般来讲，储能电池（以锂离子电池为例）有3个主要的动力学过程：锂离子在电解液中的传输过程；锂离子在电解液与电极表面的跃迁过程；锂离子在电极材料中的化学扩散过程（图1）。其中，第三个过程是决定性步骤。另外，这个过程还要符合扩散方程的限制，锂离子在固体电极材料中的扩散时间（τ）与扩散长度（L）的平方成正比，即：τ=L2/2D（D为锂离子的扩散系数）。当电极材料尺寸变小时，由于扩散路径缩短，锂离子在电极材料中的扩散时间减少，使得电极材料的倍率性能得以提高。 崔光磊团队以纳米结构的混合传输（电子和离子）电极材料为设计核心，兼顾构筑快速有效的传输网络和有利的界面，研究开发了高性能储能电池电极材料和电池新技术（图2）。基于氮化钛（Ti......阅读全文
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，
青岛能源所在仿生储能材料方面取得系列进展
开发高性能电极材料是储能电池研究的核心科学问题之一。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源系统团队负责人、中科院“百人计划”入选者崔光磊研究员等在储能电池电极材料研究方面取得一系列重要进展。 一般来讲，储能电池（以锂离子电池为例）有3个主要的动力学过程：锂离子在电解液中的传输过程；锂
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
石墨烯直接储锂的技术优点
1） 高比容量：锂离子在石墨烯中具有非化学计量比的嵌入?脱嵌，比容量可达700~2000 mAh/g；2） 高充放电速率：多层石墨烯材料的层间距离要明显大于石墨的层间距，更有利于锂离子的快速嵌入和脱嵌。大多研究也表明，石墨烯负极的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量的含氧基团充放电过程中
石墨烯直接储锂技术的优点
1） 高比容量：锂离子在石墨烯中具有非化学计量比的嵌入?脱嵌，比容量可达700~2000 mAh/g；2） 高充放电速率：多层石墨烯材料的层间距离要明显大于石墨的层间距，更有利于锂离子的快速嵌入和脱嵌。大多研究也表明，石墨烯负极的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量的含氧基团充放电过程中
石墨烯直接储锂技术的缺点
1）制备的单层石墨烯片层极易堆积，比表面积的减少使其丧失了部分高储锂空间；2）首次库伦效率低，一般低于 70%。由于大比表面积和丰富的官能团，循环过程中电解质会在石墨烯表面发生分解，形成SEI 膜；同时，碳材料表面残余的含氧基团与锂离子发生不可逆副反应，造成可逆容量的进一步下降；3）初期容量衰减快；
石墨烯直接储锂的性能优点
1） 高比容量：锂离子在石墨烯中具有非化学计量比的嵌入?脱嵌，比容量可达700~2000 mAh/g；2） 高充放电速率：多层石墨烯材料的层间距离要明显大于石墨的层间距，更有利于锂离子的快速嵌入和脱嵌。大多研究也表明，石墨烯负极的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量的含氧基团充放电过程中
科研人员成功开发出高性能多电子反应储锂材料
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队在多电子反应电极材料方面取得新进展。通过构建二维异质结构，团队克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制，实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。相关成果发表在《能源与环境科学》上。 电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电子
石墨烯：助太阳能电池“遍地开花”
想象这样一些场景：未来，无论是窗户和墙壁，还是手机和笔记本电脑，太阳能电池无处不在。麻省理工学院（MIT）电子工程和计算机科学系教授孔静（音译），近日利用石墨烯研发的可弯曲透明太阳能电池，就让这一梦想中的场景离现实更近了一步。这种太阳能电池无需单独安装，可集成到手机和电脑屏幕内，有望大幅降低这
什么是石墨烯电池？
石墨烯电池，是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种惟有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天范畴的使用优点也是极为突出的。
石墨烯电池成功未央
近日，一种名为“烯王”的电池问世，该生产公司称其为石墨烯基锂电池。与普通电池相比，在满足5C（C表示电池充放电时电流大小的比率即倍率）条件下，石墨烯基锂离子电池可以实现15分钟内快速充放电。 此前媒体报道的资料显示，该产品的石墨烯基锂离子电芯主要为18650圆柱电芯，正极采用石墨烯/磷酸铁锂
什么是石墨烯电池？
石墨烯电池，是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种惟有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天范畴的使用优点也是极为突出的。石墨烯被研究者和
什么是石墨烯电池？
“石墨烯电池”这个名词所代表的含义应该为：正极材料主要为石墨烯的电池。到哪根据广汽所述，该技术全称为“石墨烯基超级快充电池”，虽然只多一个“基”字，却与所谓的“石墨烯电池”相差甚远。广汽所称的“石墨烯电池”正确的命名应为“掺杂石墨烯的硅基负极锂电池”。这项电池技术与近几年石墨烯在电池商用的大致方向更
什么是石墨烯电池？
所谓石墨烯电池，是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。它是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。
青岛能源所在非贵金属电催化剂研究中取得系列进展
贵金属催化剂（如铂，Pt）具有很高的催化活性，是电化学能量转换与储能过程的核心材料，但高昂的成本限制了其在产业化中的广泛应用。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源系统团队负责人崔光磊等，对金属氮化物（TiN、MoN等）、氧化石墨烯等非贵金属纳米结构材料进行了系列研究，成
什么是储能电池？
储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。 储能电池主要储存电能，储能电池对外供电的时候不会像动力电池波动那么大，储能电池算是比较平稳的输出，一般都是放电电流小放电时间长，对于储能电池还有一个要求就是使用寿命长，使用寿命一般在5年左右。
石墨烯纳米袋显著减少氢燃料电池所需铂金
尽管氢燃料是一种很有前景的化石燃料替代品，然而其发电依赖的催化剂主要由稀有昂贵的金属铂组成，这限制了氢燃料的广泛商业化。据16日发表于《自然·纳米技术》杂志的论文，美国加州大学洛杉矶分校研究人员报告了一种方法，使他们能够达到并超过美国能源部（DOE）设定的高催化剂性能、高稳定性和低铂使用率的目标
我所开发出高性能多电子反应储锂材料
近日，我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队在多电子反应电极材料方面取得新进展，通过构建二维异质结构，克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制，实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。 电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电
基于石墨烯和量子点造太阳能电池
俄罗斯大学和日本法政大学学者组成的一个国际小组开始启动在石墨烯和量子点基础上制造混合平面结构的工作。图片来源于网络 石墨烯拥有极高的导电能力，使它成为毫微电子学所需要的非常富有前景的材料。莫斯科物理工程学院纳米生物工程实验室学者伊戈尔·纳比耶夫说：“我们将开展科研工作，让人了解如何提高现有太阳
电工所制备出高性能石墨烯基锂离子电容器
近日，中国科学院电工研究所（以下简称电工所）研究员马衍伟团队联合中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅在高性能石墨烯复合材料制备、石墨烯基锂离子电容器研制方面取得进展。相关研究成果发表在《先进功能材料》上。 锂离子电容器作为一种有效结合锂离子电池与超级电容器的新型电化学储能器件，具有高功率密
石墨烯直接储锂技术的优缺点
石墨烯直接储锂的优点：1） 高比容量：锂离子在石墨烯中具有非化学计量比的嵌入?脱嵌，比容量可达700~2000 mAh/g；2） 高充放电速率：多层石墨烯材料的层间距离要明显大于石墨的层间距，更有利于锂离子的快速嵌入和脱嵌。大多研究也表明，石墨烯负极的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量
硫模板技术可让锂电池再“瘦身”
手机、笔记本电脑等如何更轻更薄，电动汽车如何拥有更长续航里程的电量……天津大学杨全红研究团队创新提出“硫模板法”，通过对高体积能量密度锂离子电池负极材料设计，最终完成石墨烯对活性颗粒包裹的“量体裁衣”。借助这一技术，未来锂离子电池有望进一步“瘦身”，变得更轻薄耐用。最新一期《自然通讯》也在线发表
东方科技论坛关注碳基新能源材料
在日前于上海举行的第242期东方科技论坛上，包括李述汤、赵东元、林宗虎、成会明等院士在内的参会专家指出，新能源及新能源材料是实现经济可持续发展最具决定性影响的技术之一，而碳材料在发展新能源及新能源材料方面地位重要，我国必须抓住机遇，增强国内碳基新能源材料基础研究的整体实力，争取在新材料及新能源等
石墨烯电池的技术特点
石墨烯电池，是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种惟有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天范畴的使用优点也是极为突出的。石墨烯被研究者和
石墨烯电池的技术优点
1、储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂电池（以最先进的为准）的比能量数值为180wh／kg，而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg；2、用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟；3、使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍，是锂电池的两倍；4、重量轻。石墨烯
石墨烯电池的技术缺陷
1、工艺特性不兼容。石墨烯比表面积过大，会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。石墨烯表面特性受化学状态影响巨大，批次稳定性，循环寿命等等都有很多问题，目前来看无法满足生产的一堆细致的要求。2、市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池，只是在锂电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术，与
石墨烯电池的技术特点
石墨烯同时具有质地薄、硬度大等特性，石墨烯材料的出现为锂离子电池高性能，高容量，高倍率，长寿命的突破带来了可能。要想将石墨烯技术融入电池产业，主要有两个方向，一是作为导电添加剂，二是作为负极材料。若将其作为负极材料，高成本则将是很大的壁垒。据分析，假如动力电池将石墨烯作为负极主材料，电动车造价将非常
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
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
石墨烯：“后硅时代”的新潜力材料
石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体，看上去近似一张六边形网格构成的平面。它是目前已知最薄的一种材料，单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度，属于纳米材料的一种。 2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin