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NatureEnergy在线发表石墨烯基电化学电容器储能研究进展

电化学电容器具有可快速充电、功率高、循环寿命长、工作温度范围宽、安全性能高等优点,可用作大功率电源,在混合电动汽车、备用电源、便携式电子设备等领域都具有广阔的发展前景。然而电化学电容器相比于电池其能量密度较低,即单位体积内储存的能量低,限制了其更广泛的应用范围,尤其是在便携式智能设备中的应用, 需要进一步提高体积能量密度。近日,中国科学院金属研究所与英国伦敦大学学院合作,在《自然-能源》(Nature Energy) 在线发表题为《可调层间距、高效孔利用石墨烯薄膜的电化学电容储能研究》(Tuning the interlayer spacing of graphene laminate films for efficient pore-utilization towards compact capacitive energy storage)的研究论文。 研究人员制备了不同比例的氧化石墨烯和热膨胀还原石墨烯的混合溶液,经过......阅读全文

金属所高能量密度锂离子超级电容器研究取得系列进展

  随着电动汽车、清洁能源存储及便携式电子产品的快速发展,开发与之相匹配的兼具高能量、高功率、长寿命的电化学储能器件成为目前的迫切需求。超级电容器又称电化学电容器,是目前最重要的电能储存装置之一,其数秒内的快速充放电、上万次的循环寿命、百分之百的充放电效率及高的安全性是锂离子电池等二次电池所无法比拟

中科院产业技术情报深度聚焦石墨烯如何颠覆未来

  石墨烯,是当前世界上最薄、最轻、最硬、导电性最好而且拥有强大灵活性的纳米材料。  它的强大能力常常令人咋舌。一块一厘米厚的石墨烯板,能够让一头5吨重的成年大象稳稳站在上面;用石墨烯做的手机电池,一秒内就能把电充满;以石墨烯为材料的平板电脑,可以随意折叠成手机大小放在口袋里。  自石墨烯诞生以来,

中科院:石墨烯在超级电容器和生物传感器方面应用情况

  石墨烯,是当前世界上最薄、最轻、最硬、导电性最好而且拥有强大灵活性的纳米材料。   它的强大能力常常令人咋舌。一块一厘米厚的石墨烯板,能够让一头5吨重的成年大象稳稳站在上面;用石墨烯做的手机电池,一秒内就能把电充满;以石墨烯为材料的平板电脑,可以随意折叠成手机大小放在口袋里。   自石墨烯诞

东北地理所等在石墨烯电容器研究中取得突破

  电双层电容器(EDLC)作为电能储存设备,比传统的电解电容器有着诸多优点,包括充电时间短,使用温度宽,寿命长,能量密度高等。但是,EDLCs的比电容量比传统电池低多个数量级,严重制约了其应用与发展。EDLCs通过在电极表面积累电解质的正负电荷存储能量,因此,扩大电极的比表面积是获得

青岛能源所开发出基于石墨炔的高性能储钠材料

  中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用研究组研究发现,通过对石墨炔碳材料进行分子设计控制炔键的数目,增加更多的储钠位点和传输通道,进而制备出具有更好电化学表现的储钠材料,其优异的比容量和超长的循环稳定性表明石墨炔类碳材料在储能方面具有巨大的应用潜力。  由于钠元素在全球含量丰富且廉

“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

兰州化物所新型超级电容器构筑取得系列进展

  超级电容器作为一种新型储能器件,具有高功率密度、快速充放电、长循环寿命和更好的安全性能等优点,在消费电子产品、电动汽车启停和工业能源管理系统等诸多领域应用广泛。近年来,微型、柔性和智能电子产品设备蓬勃发展,这就需要构筑与之匹配的新型超级电容器(包括微型、柔性电容器和智能电容器等)来满足其储能需求

兰州化物所石墨烯-离子液体基超级电容器研究获进展

  作为一种新型的储能器件,超级电容器因其具有功率密度高、循环寿命长、能瞬间大电流快速充放电、工作温度范围宽、无记忆效应、免维护、安全、无污染等特点,在电动汽车、不间断电源、航空航天、军事等诸多领域有着十分广阔的应用前景,倍受各国政府和科学家的广泛关注,成为当前化学电源领域的研究热点之一。   中

从实验室走近人们生活 石墨烯“保暖”内衣问世

   自从英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出石墨烯以来,它就成为了21世纪最受媒体追捧的新材料,“黑金”、“新材料之王”等名头纷至踏来,甚至还有人认为石墨烯会成为硅的替代品。  十多年过去了,石墨烯显然还没能成功替代硅成为这个时代的材料之王,与之相关的报道除

大化所石墨烯基线形串联超级电容器研究取得新进展

  近日,我所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员和包信和院士合作在新概念、平面化、自集成的石墨烯基超级电容器研究方面取得新进展,率先提出采用喷涂方法高效制备出具有高电压输出的石墨烯基线形串联超级电容器,相关成果发表在《先进材料》(Advanced Materials,DOI:10

全石墨烯基任意形状平面的超级电容器

  超薄、超轻、柔性化、非常规形状微纳电子器件的快速发展,对与之配套的微纳能源系统提出了更高的要求。近日,中科院大连化学物理研究所的吴忠帅研究员团队率先提出了在一个基底上构筑具有任意形状的全石墨烯基平面超级电容器的概念。相关的研究成果发表在ACS Nano上。  传统储能器件,如锂离子电池、超级电容

中国科大石墨烯离子存储机制研究取得新进展

  电化学双层电容器又称超级电容器,通过电解液离子在高表面积电极表面的可逆吸脱附来储能。由于不涉及氧化还原反应等电荷转移动力学限制,超级电容器可以在极高的充放电速率下运行,具有达百万次的良好循环能力,使得它们广泛应用于储能领域。石墨烯理论上可具有550 F/g的比容量,作为超级电容器电极材料备受关注

中国科学家首次成功合成石墨炔 开辟碳材料研究新领域

▲大面积石墨炔薄膜▲宏量制备高纯度石墨炔▲二维碳石墨炔的结构模型  石墨炔是一种新的碳同素异形体,其丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能一直吸引着科学家的关注。随着富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陆续通过物理方法成功制备,如何制备石墨炔一直是科学研究的焦点。  

青岛能源所开发出石墨烯基锂离子电容器

  随着能源危机以及环境问题的日趋严重,社会对基于能源互联网的近零碳排放区推广非常期待,这对分布式储能技术提出更高要求。同时,新能源电动汽车、高铁/城市轨道交通制动能量回收等领域也迫切需求高能量密度、高功率密度兼顾的电化学储能器件。   锂离子电容器是一种兼具双电层超级电容器高功率特性与较高能量密度

电工所多孔石墨烯宏量制备取得进展

  由英国科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫等人于2004年制备出的石墨烯,因优异的导电性和巨大的理论比表面积,在电化学储能上具有广阔的应用前景。然而,由于π-π键和范德华力的作用,石墨烯容易自团聚形成石墨结构。因此,石墨烯的宏量制备和结构调控仍是研究的难题。  日前,中科院电

秒充秒放——未来的“超级电容”

  高性能的超级电容器电极的示意图。(左:场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜得到的显微图像。右:纳米结构的部分示意图。)  来自印度S.N. Bose国家基础科学研究中心的两位学者研发出了一种具有复合纳米结构的新型超级电容器,其拥有比现有的非复合超级电容器电极更优越的性能。由于

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。

兰州化物所石墨烯量子点的应用开发取得新进展

  中国科学院兰州化学物理研究清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能研究课题组在石墨烯量子点用于超级电容器应用方面取得新进展。研究工作相继发表在近期出版的Adv. Funt.Mater.和Nanoscale。   石墨烯量子点(Graphene quantum dot,GQDs)指尺寸

中国科大实现高能量密度柔性超级电容器

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室在二维类石墨烯研究领域取得新进展。研究人员利用新型无机二维超薄结构构建了高氧化还原电位且最优能量密度的柔性平面超级电容器。该研究成果在线发表在9月12日出版的Nature Communications杂志上。   近年来,由于便携式电子器件

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

二维有序介孔材料应用于微型超级电容器研究获进展

  二维材料,如石墨烯,是一类具有重要应用前景的平面微型超级电容器电极材料。发展二维材料基复合介孔纳米片,不仅可有效抑制片层的堆叠,增加比表面积,而且可大大缓冲电极的体积膨胀,提高电解液离子的扩散和电化学性能。但是,目前报道的都是关于面内垂直柱状的介孔纳米片,而面内平行柱状的有序介孔纳米片的可控制备

3月16日《科学》杂志精选

 剥夺交配,果蝇求助酒精  因为交配企图的挫败,雄性果蝇会求助于加了酒精的食物作为一种慰藉。Galit Shohat-Ophir及其同事的这一发现是揭开一种脑内与成瘾有关的有趣“奖励”通路的关键。那些被允许交配的果蝇会摄取较少的酒精并有着较高水平的一种叫做NPF的神经递质。

大连化物所光还原石墨烯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利用紫外光还原氧化石墨烯技术,一步法实现了氧化石墨烯的还原与石墨烯图案化微电极的构筑,批量化制备出不同构型的微型超级电容器。相关研究成果发表在ACS Nano(DOI:10.1021/acsnano.7b01390)上。 

物理所宏观碳纳米结构复合界面设计研究取得进展

  随着电子皮肤、柔性手机等概念的相继提出和研究的不断深入,作为柔性电子系统的重要组成部分,新型(如柔性,可拉伸,可弯折等)能量储存和供给单元正迅速被人们所重视。发展具有高能量密度、高功率密度及高循环稳定性的轻薄新型能量存储器件(例如:薄膜超级电容器)势在必行。目前柔性可拉伸超级电容器研究已取得一定

中国首家石墨烯上市企业诞生 石墨烯产业“梦之队”崛起

  2014年11月12日,常州第六元素材料科技股份有限公司在北京成功进入“新三板”上市,成为国内首家石墨烯上市企业。  2013年2月,诺奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士在中国国务院发展研究中心,接受江南石墨烯研究院名誉理事长冯冠平馈赠由中国制造的全球首款石墨烯触屏手机。  ■创新驱动发展   “这

无基底、无固定形状平面微型超级电容器研发面世

  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和纳米与界面催化研究组研究员傅强团队合作,开发出一种器件组装新方法,将平面图案化微电极包裹在化学交联的氧化石墨烯-聚乙烯醇基水凝胶电解质中,成功构建出一种无基底、无形状的新概念微型超级电容器。  微型超级电容器是一种非常重

石墨烯基超级电容器研究取得新进展

  近日,中科院大连化物所吴忠帅团队与包信和团队在柔性化、平面化、集成化的全石墨烯基超级电容器研究方面取得新进展,实现了在一个基底上制造具有任意形状的超级电容器及其模块化集成,相关成果发表在《美国化学会纳米期刊》上。  研究人员以电化学剥离石墨烯为电极材料,纳米氧化石墨烯为隔膜,在形状可调控的掩模版

物理所利用强激光获得大能量太赫兹辐射

  近日,中国科学技术大学谢毅团队吴长征课题组与刘光明课题组合作,将具有独特离子通道的新型两性凝胶电解质用于全固态超级电容器,获得了目前石墨烯基全固态超级电容器的最优性能。该两性凝胶电解质有望成为全固态超级电容器领域中的新型高效电解质。该研究成果5月26日在线发表在Nature Communicat

中国科大发明用于全固态超级电容器的新型高效电解质

  近日,中国科学技术大学谢毅团队吴长征课题组与刘光明课题组合作,将具有独特离子通道的新型两性凝胶电解质用于全固态超级电容器,获得了目前石墨烯基全固态超级电容器的最优性能。该两性凝胶电解质有望成为全固态超级电容器领域中的新型高效电解质。该研究成果5月26日在线发表在Nature Communicat