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

智能锂离子储能电池系统与普通铅酸电池储能系统的不同

  与普通储能系统不同,智能储能系统融合了通信技术、电力电子技术、传感技术、高密技术、高效散热技术、AI技术、云技术以及锂电池技术。作为储能系统中的关键组成部分,传统铅酸电池体积大、重量重,有限的机房和站址空间已无法容纳这么多蓄电池了。在储能系统中,用体积更小、重量更轻、能量密度更高、寿命更长、性能

石墨烯—硅太阳能电池光电转换效率实现突破

  近日,由美国麻省理工学院、中国国家纳米科学中心和清华大学的研究小组合作揭示了高效率石墨烯-硅肖特基势垒太阳能电池中界面氧化物的作用,并将其能量转化率大幅提升。  石墨烯具有高的电导率和透光率,是理想的光电材料。石墨烯对所有光几乎是透明的,可用于制备高导电率的透明导电膜。例如作

金属所高性能锂硫电池用多组元复合电极材料研究获进展

  硫作为正极材料,具有较高的理论比容量(比现有商用正极材料的容量高出一个数量级),同时还具有成本低廉、储量丰富和环境友好等优点,因而锂硫电池被认为是电化学储能中最有前景的新一代电池之一。但是锂硫电池在走向实际应用过程中,仍有许多问题亟待解决,如硫和放电产物硫化锂的低电导率、在充放电过程中形成的可溶

科学家制备新型石墨烯基碳硫正极材料

   日前,中科院电工研究所马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点,具有超高比表面积和大孔隙率。基于这种碳纳米材料,电工所制备出了高性能锂硫电池正极。相关成果发布于《材料化学》。  据介绍,从微观结构来看,这种碳

石墨烯“超级电池”有望走进千家万户

  刷朋友圈、看网剧、抢红包……智能手机给生活带来了便捷,但耗电快也成了通病。电动汽车逐渐走俏,但续航能力和充电是否便捷成为用户选择购买的一道坎。   近日,南京理工大学汪信教授课题组完成的研究成果“氧化石墨的杂化及其在能源中的应用”,获得江苏省科技进步一等奖,它将大大提高这类设备中的能源储存性能,

石墨烯电池和锂电池哪个更好?

  石墨烯电池和锂电池各有优劣,从研发技术成熟程度,制造成本和市场经济效益来看,锂电池要比石墨烯电池更有优势。但是在储电量、使用寿命长、充电速度等方面上,石墨烯电池更好。  石墨烯在国内外许多领域都是比较高端的科研产品,在研发上都投入了大量的人力物力和实践。对石墨烯的提取工序繁琐,提取成本很高,在电

“双级纳米结构”可在形状记忆合金中实现弹性储能

近日,西安交通大学材料学院强度室科研人员提出了一种“双级纳米结构”微观设计策略,在形状记忆合金中实现优异的弹性储能。相关研究成果发表在《先进材料》上。对于自然界中的生物系统、工程领域的机械装置,比如控制动物快速运动的生物组织、微机电谐振器和驱动器等,弹性机械能的高效储存与释放是至关重要的。近年来,人

关于石墨烯电池优点的介绍

  (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。

特斯拉研发高性能石墨烯电池

  近日,特斯拉创始人兼CEO埃隆·马斯克在接受海外媒体时表示:他们正在研发高性能电池,未来特斯拉电动车的续航里程将达到800公里。根据Model S续航里程计算,特斯拉将在现有续航能力的基础上实现翻倍。  对于特斯拉的全新电池技术,其实是使用石墨烯这样一种新型材料,其目前是已使用的电池材料中最薄的

关于石墨烯电池缺点的介绍

  (1)目前石墨稀还没达到实用化阶段,离大批量生产还有很长的路要走。  (2)市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池,他只是在锂电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术,与传统的锂电池相比,它带来的性能提升也仅仅只有那么一点点。再加上石墨烯的成本十分的高昂,它的制造工艺也非常的高,石墨烯电池的制作

多孔道二维纳米材料的电化学储能应用

二维纳米材料,例如石墨烯、过渡金属硫化物等,具有许多独特的物理、化学和电学性能。相比体相材料,二维纳米材料具有更多的比表面积和活性位点,开放的离子扩散通道,这使得锂离子(和碱金属离子)的快速传输和高效储存成为可能。尽管如此,二维材料中存在的权限仍然限制了其在电化学储能方面的应用,例如在电极处理和组装

“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

“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

石墨烯在锂电池电极材料有哪些应用?

 石墨烯是近年来研究较多的一种新型材料,具有良好的导电性能和倍率性能,将其应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯是一种单原子层厚度的石墨材料,具有独特的二维结构和优异的电学尧力学以及热学性能。理想的石墨烯其所有碳原子均暴露在表面,是真正的表面性固体, 具

石墨烯在锂电池电极材料中的应用

石墨烯是近年来研究较多的一种新型材料,具有良好的导电性能和倍率性能,将其应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯是一种单原子层厚度的石墨材料,具有独特的二维结构和优异的电学尧力学以及热学性能。理想的石墨烯其所有碳原子均暴露在表面,是真正的表面性固体, 具有

青岛能源所等新型石墨炔储能材料研究获进展

  石墨炔,是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后,一种新的全碳纳米结构材料。它是由sp和sp2杂化形成的一种新型碳的同素异形体,是由1,3-二炔键将苯环共轭连接形成的具有二维平面网络结构的全碳材料,具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性,被誉为是最稳定的一种人工合成的二炔碳的同素异

石墨烯上成功制备可控纳米孔

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387887.shtm俄罗斯国家研究型工艺大学(NUST MISIS)的专家,与其他国家物理学家组成的国际小组共同开展一系列快重离子辐照石墨烯实验。结果显示,可以通过这种方式在石墨烯上制备直径可控的纳米孔。

纳米波纹让石墨烯高效分解氢气

英国科学家的一项最新研究发现,石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹,这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气,有望实现更高性能的氢燃料电池,并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中,“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现,尽管石

美首次“种”出石墨烯纳米带

  据物理学家组织网7月19日(北京时间)报道,美国科学家首次在金属上从头开始逐个原子地合成出了石墨烯纳米带——在熔炉中生长出的石墨烯的同轴六边形。发表在最新一期《美国化学会志》上的研究报告称,这种石墨烯“洋葱圈”有望用于锂离子电池和高级电子设备内。   该研究的领导者之一、莱斯大学的物理学家詹姆

纳米波纹让石墨烯高效分解氢气

英国科学家的一项最新研究发现,石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹,这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气,有望实现更高性能的氢燃料电池,并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中,“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现,尽管石

科研人员探索纳米材料石墨炔新的储能—转换机制

  近日,中科院苏州纳米所研究员陈韦课题组与中科院化学所李玉良院士以及香港理工大学陶肖明教授等团队合作,设计制备了一种基于石墨炔新材料的电化学驱动器,并从石墨炔材料微观分子驱动机制的发现,到宏观驱动器件的高能量转换效率驱动特性,开展了全面系统的研究。相关成果已发表在《自然—通讯》杂志上。图片来源于网

官宣:2024越南电池及储能技术展暨储能论坛

中文名称:2024 越南国际电池及储能技术展暨储能论坛举办地点:越南河内 ICE 国际会展中心举办日期:2024 年 06月26-28 日Battery Expo & VIEExpo 是越南规模颇具影响力的新能源科技类展会,集成果产品展示、交易、高层论坛、项目招商、合作交流于一体,重点展示储能技术与

碳纳米材料家族增加新成员——弯曲纳米石墨烯

  继球状的富勒烯、筒状的碳纳米管和片状的石墨烯之后,碳纳米材料家族又有了新成员。日本研究人员开发出一种像马鞍一般弯曲的碳纳米分子,有望在电子元件和医疗等领域得到应用。   名古屋大学教授伊丹健一郎率领的研究小组在15日的《自然・化学》杂志网络版上报告了这一成果,他们将这种碳纳米分子命名

电工所制备出锂硫电池新型多级次石墨烯基碳硫正极材料

  日前,中国科学院电工研究所研究员马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点,具有3182 m2 g-1的超高比表面积和1.93 cm3 g-1的大孔隙率。基于这种碳纳米材料,电工所制备出了高性能锂硫电池正极。  

合肥研究院高结晶石墨烯宏观体研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员王振洋团队在高结晶石墨烯宏观体的共价生长及其电学行为调制方面取得系列进展。研究开发了激光辅助的layer-by-layer共价生长方法来制备高结晶石墨烯宏观体。分子动力学模拟从理论上揭示了它的共价生长机制。共价生长法使得材料具有连续的晶体结构

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

石墨烯使人能靠回声定位

  美国科学家日前以石墨烯为材料,制造出质量轻薄的超声波发射器和接收器。这套系统使人类具有了类似蝙蝠的能力,即利用声音精确感知和测量身体周围事物的距离和运动速度。  蝙蝠和某些海洋动物能够利用高频率的声音进行回声定位或信息交流。它们能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声波来定向,

石墨烯电池和锂电池的主要差异

1、储电量不同: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600wh/kg。2、使用寿命不同:石墨烯的使用寿命是锂电池的两倍,并且在高温下也比锂电池更为耐用。3、工业化量产:石墨烯电池还没有工业化量产。锂电池最大的弊端就是安全性差,虽然爆炸的概率低,但

石墨烯电池和锂电池相比哪个更好?

石墨烯电池和锂电池哪个更好石墨烯电池,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

石墨烯电池和锂电池的技术区别

石墨烯电池和锂电池的区别1、储电量不同: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600wh/kg。2、使用寿命不同:石墨烯的使用寿命是锂电池的两倍,并且在高温下也比锂电池更为耐用。3、工业化量产:石墨烯电池还没有工业化量产。