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
高性能电池不是梦！这种材料来实现
近日，北京大学工学院郭少军课题组研发了一类亚纳米厚且高端卷曲的双金属钯钼纳米片材料，其在碱性电解质中展现出卓越的氧还原反应（Oxygen reduction reaction，ORR）电催化活性和稳定性，突破了阴极反应的缓慢动力学对于相关电化学能源转换/存储器件的限制，显著提升了锌空电池和锂空电
福建物构所将二次硫化和酸刻蚀获得钠离子电池负极材料
中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员张健领导的无机合成化学团队与博士张华彬合作，采用二次硫化（溶剂热硫化和高温煅烧硫化）和酸刻蚀的策略，将锌、钼基的沸石型咪唑骨架（HZIF-Zn/Mo）转变为由钼缺陷丰富的超薄二硫化钼纳米片组装的中空的微立方体框架（HMF-MoS2）。福建物
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，
时评：宣传科研成果当戒炒作之风
对科研成果的夸大甚至虚假宣传，助推了科技界的浮躁之风，可能会使一些潜心研究者，再也不能“耐得住寂寞，坐得住冷板凳”。 科技创新是推动社会进步和人类发展的不竭动力。科技创新的惊喜，应该源于科技不断得到实践和应用的过程，而不该是刚发现时的概念炒作和价值夸大。作为致力于科技创新的群体，科学家们对此
石墨烯新结构形似海绵比铁硬
1月9日电 据英国《独立报》8日报道，美国麻省理工学院(MIT)的科学家通过按压并熔化石墨烯薄片，制造出迄今最轻质坚固的材料之一——一种多孔的三维石墨烯结构，其形状类似海绵，密度仅为铁的5%，但坚固程度为铁的10倍多。 石墨烯在二维形式时被认为是最坚固的材料，但研究人员一直很难将其二维形式下的
石墨烯新结构形似海绵比铁硬
据英国《独立报》1月8日报道，美国麻省理工学院（MIT）的科学家通过按压并熔化石墨烯薄片，制造出迄今最轻质坚固的材料之一——一种多孔的三维石墨烯结构，其形状类似海绵，密度仅为铁的5％，但坚固程度为铁的10倍多。 石墨烯在二维形式时被认为是最坚固的材料，但研究人员一直很难将其二维形式下的坚固强度
苏州纳米所在3D打印豆荚结构光热相变储能微格上获进展
将太阳光转化成热能并进行有效存储是太阳能利用的重要方式，相变材料（PCM）光热能量捕获和储存因其具有高能量储存和释放能力、相变时温度变化小、可重复利用、长期稳定等特点，在太阳能的高效转换与开发方面有巨大应用潜力。PCM的有效和可靠封装是实现高性能光热能量捕获和储存的关键。然而，传统PCM封装技术
科学家开辟固液界面质子输运研究新方法
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员谢晓明、董慧、丁古巧合作，发展了一种极低场磁共振弛豫技术，可方便地集成光、电、热、超声等外场调控手段，为激发态下纳米材料固-液界面质子输运行为研究提供了新的实验工具。相关研究发表于《自然—通讯》，并作为编辑推荐亮点论文入选近期无机与物理化学领域50篇最具突破
水系镍离子电池研究获进展
近日，华南理工大学物理与光电学院科研团队首次报道了层状钒基氧化物作为新型水系镍离子电池正极材料的研究结果。相关研究成果发表于《储能材料》（Energy Storage Materials）。由于镍金属负极具有高容量密度、较小的离子半径、不易产生枝晶等优点，水系镍离子电池在众多多价离子电池中脱颖而出。
科学家首次合成具有拓扑性质石墨烯纳米带
8月22日，记者从上海交通大学获悉，该校物理与天文学院特别研究员王世勇与瑞士、德国、美国科学家合作，首次合成具有拓扑性质的石墨烯纳米带。相关成果近日发表于《自然》杂志。 在物理学中，拓扑是物质的一个基本属性。拓扑材料具有传统材料不具备的新颖物理性。比如，此类材料的导电边缘由于受到材料本征的拓扑
俄罗斯研发出石墨烯表面纳米微孔成孔技术
俄罗斯国家研究型大学“莫斯科钢铁学院”的研究人员联合国外同行研发出石墨烯薄片表面纳米微孔成孔技术，使纳米微孔的孔径实现技术可控。此项技术的研发成功为石墨烯应用开辟了更广泛的前景。相应成果刊登在“Carbon”学术期刊上。 研究人员首先理论研究了加速离子作用下石墨烯薄片表面纳米微孔成孔机理以及
中国将主导全球碳纳米管与石墨烯制造
根据市场研究公司LuxResearch表示，随着中国企业加入全球供过于求的碳奈米管(CNT)与石墨烯市场，中国已在碳奈米管与石墨烯的研究与制造方面取得领先优势，从而带动了价格下滑以及造成利润侵蚀，甚至可能导致这一兴起中的产业重新洗牌。 LuxResearch分析师ZhunMa在最近发布一份有
石墨烯是世界上最薄最“快”的纳米材料
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
使用行星式球磨机P6制备石墨烯纳米薄片
石墨烯在实际应用中，如何获得低成本、高产量、高质量的石墨烯纳米薄片（GNs）是关键因素。本实验，我们将石墨置于干冰环境中，通过简单的球磨技术（石墨，干冰和研磨球放于研磨碗内），获得了高产量的边缘羧基化的石墨（ECG），这些合成的ECG可在各种溶剂中高度分散，一旦分散即剥离成单层或少数几层（≤5层）的
研究称石墨烯“多层糕”可做纳米变压器
10月15日(北京时间)报道，英国曼彻斯特大学研究人员最新研究显示，把单原子层精确地堆叠起来，有望造出大量新型材料和设备，石墨烯及有关单原子厚度晶体为此提供了广阔的选择。他们按照期望的顺序，将石墨烯和氮化硼的单原子层晶体一层压一层地堆叠起来，构建出一种“多层糕”，可作为纳米级的变压器。相关论文发
苏州纳米所“量身定制”3D石墨烯神经支架
将二维单原子层石墨烯组装成三维宏观结构是石墨烯走向实际应用的途径之一。三维石墨烯的特性与其结构和尺寸紧密联系，控制制备三维石墨烯的结构和尺寸，不仅能够有效调控其性质，以满足不同应用需求，而且为更好地理解石墨烯在不同领域的作用机理提供了机会。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米-生物界面
锂电池的材料石墨烯的相关介绍
石墨烯自2010年获得诺奖以来，广受全球关注，特别在中国。国内掀起了一股石墨烯研发热潮，其具诸多优良性能，如透光性好，导电性能优异、导热性较高，机械强度高。石墨烯在锂离子电池中的潜在应用有： 作负极材料。石墨烯的克容量较高，可逆容量约700mAh/g,高于石墨类负极的容量。另外，石墨烯良好的导
石墨烯锂离子动力锂电池的发展介绍
2016年七月八日，世界首个石墨烯基锂离子电池在北京公布。专家们认为，该产品的成功开发了石墨烯用于消费电子、电力和能源存储的锂离子电池的潜力。它具有良好的功能，可以在-30-80的环境下工作。电池寿命高达3500倍，充电效率是普通充电产品的24倍。 事实上,锂离子电池电极的充放电速度是由嵌入锂
铅酸、石墨烯和锂电池的优缺点对比
铅酸电池的优点： 1、价格便宜：铅酸电池由于制造成本低，制作工艺简单，同时原材料价格低廉，使得电池的价格非常便宜，另外使用过的铅酸电池还可以回收，这样下次更换电池时可以以旧换新，还可以抵一部分现金，使得购买成本下降。 2、安全性能高：铅酸电池的稳定性非常好，在使用过程中即使长时间的充电，也不
石墨烯在锂离子电池制成中如何应用？
锂离子电池加入石墨烯材料后，冲电、放电及导电比原来的电池快了 10 倍以上，可以达到 110-240V 民用电快充（15-25 分钟冲满），电池减少发热及老化起火燃烧原因，增加电池几倍寿命。不过，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，
石墨烯拉曼光谱表征
多层石墨烯的拉曼光谱表征 Part1 引言 石墨烯是sp2碳原子紧密堆积形成的六边形蜂窝状结构二维原子晶体，具有高电导率和热导率、高载流子迁移率、自由的电子移动空间、高强度和刚度等优势，将在微纳电子器件、光电检测与转换材料、结构和功能增强复合材料及
石墨烯拉曼光谱表征
多层石墨烯的拉曼光谱表征 Part1 引言 石墨烯是sp2碳原子紧密堆积形成的六边形蜂窝状结构二维原子晶体，具有高电导率和热导率、高载流子迁移率、自由的电子移动空间、高强度和刚度等优势，将在微纳电子器件、光电检测与转换材料、结构和功能增强复合材料及储能等广阔的领域得到
山西煤化所在柔性多孔纳米炭纤维无纺布制备取进展
将煤液化过程中的主要副产物煤液化残渣进行高质高值化利用对煤液化过程的资源利用率和经济性有着不可低估的影响，是完善煤炭直接液化技术的一个重要课题。煤液化残渣典型的组成为：重质油、沥青烯、前沥青烯和四氢呋喃不溶物（包括未反应的煤和矿物质）。其中沥青烯和前沥青烯分子均主要由 C元素组成，基本结构单元中
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
宁波材料所等在全固态锂硫电池研究方面取得进展
锂硫电池被认为是最有发展潜力的下一代高能量密度储能器件之一，其正极材料单质硫的理论比容量和比能量可高达1675 mAh/g和2567 Wh/kg，是目前商用锂过渡金属氧化物正极的五倍。然而，传统锂硫电池的安全性与循环性能差是其面临的主要挑战，严重影响了商业化进程。采用无机固体电解质取代传统有机电
大连化物所微型超级电容器研究获进展
近日，中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队采用自下而上热解法制备出连续、均匀、超薄的硫掺杂石墨烯薄膜，并将其应用于高比容量微型超级电容器，相关研究成果发表在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.，DOI:10.1021/jacs.7b00805）上。
石墨烯：未来材料宠儿
今年3月，浙江大学利用石墨烯等材料制成世界“最轻材料”。 想在一秒钟内下载一部高清电影吗?石墨烯调制器的问世或许能让这个愿望得以实现。 美国华裔科学家张翔教授的研究团队用石墨烯研制出一款调制器，这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力，有望将互联网传输速度提高一万倍。
物理所率先实现基于石墨烯的各向异性刻蚀技术
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）张广宇研究组与高鸿钧研究组、王恩哥研究组合作，利用自制的远程电感耦合等离子体系统，首次成功实现了石墨烯的可控各向异性刻蚀。这种基于石墨烯的各向异性刻蚀技术是我国科学家在该研究领域中独具特色的工作，相关结果发表在【Advan
更坚固优越的太阳能电池：氧化石墨烯在新能源材料的应用
萨斯喀彻温大学的研究员Adrian Hunt，在加拿大研究主席Alexander Moewes博士的同步辐射材料科学课题组完成博士学位期间，一直致力于氧化石墨烯的研究-----并且他希望可以借此塑造未来科技中的先进材料。 石墨烯是一种由碳原子构成蜂巢晶体的单层片状结构------最早
秒充时代离我们还有多远－走近神奇材料石墨烯
手机充电仅需几秒？手机屏幕能折叠弯曲？……这些或许都将因为有“21世纪神奇材料”之称的石墨烯面世而成为可能。 当今，全球经济增长乏力，各国都在谋求新一轮的科技和产业升级突破。中国是石墨资源大国，也是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一，我国科学家和产业人士正将目光聚焦在它身上。