全球首块全碳太阳能电池问世
近日,美国斯坦福大学的研究人员研制出全球首块全碳太阳能电池,将来有望替代材料昂贵的光电设备。据介绍,该款超薄的电池将不仅可以减少生产成本,而且是由碳材料制成,可作为涂层加以应用,能以较低成本获得出色的性能。 众所周知,地球上拥有大量的可用阳光,太阳能将成为未来人们利用的重要电力来源。人类也通过制造太阳能电池来利用这一上天赋予的自然资源。在制造太阳能电池利用太阳的巨大能量时,不仅需要考虑太阳能电池的效率,也要考虑电池的制造成本,但是目前的制造技术成本普遍偏高。 也许,“世界上首块全碳太阳能电池”的这种说法会遭到其他科学家的质疑,但是斯坦福大学的研究人员表示,虽然以前也出现过所谓的“全碳”太阳能电池,但是它们的碳材料只局限于位于电池中间的那层活跃层。 &nbs......阅读全文
宁波材料所在碳碳双键连接的二维共价有机框架取得突破
碳碳双键连接的二维共价有机框架(v-2D-COFs)具有分子结构的可设计性、高比表面积、规整的孔道结构等诸多优点。相比于已大量研究的亚胺键和硼酸酯键连接的COFs,v-2D-COFs具有出色的面内共轭和高化学稳定性等优势,是一类先进的多孔有机半导体材料,在光电催化、化学传感、吸附分离、海水淡化、贵金
第九届全国碳催化学术会议:碳催化和碳材料产业高质量发展
2023年9月17日,由中国颗粒学会能源颗粒材料专业委员会主办,太原理工大学、中国科学院山西煤炭化学研究所、清华大学山西清洁能源研究院承办的第九届全国碳催化学术会议&首届多孔材料合成、应用与表征前沿论坛在山西太原阳光国际酒店召开。来自全国从事碳催化和碳材料研究领域,及其在化工、能源、材料和环境等
斯坦福大学终身教授崔屹
崔屹,主要从事纳米材料在能源、光伏、拓扑绝缘材料、生物和环境领域的研究工作。他是美国材料学会会士、美国电化学会会士、英国皇家化学学会会士,是Nano Letters副主编。现已发表论文600余篇,被引用15万余次,H-index191。2014年美国汤森路透(Thomson Reuters)集团
非碳锂电池负极材料的性能介绍
含锂过渡金属氮化物是在氮化锂Li3N高离子导体材料(电导率为102·cm-1)的研究基础上发展起来的,可分为反CaF2型和Li3N型两种,代表性的材料分别为Li3-xCoxN和Li7MnN4。Li3-xCoxN属于Li3N型结构锂过渡金属氮化物(其通式为Li3-xMxN,M为Co、Ni、Cu等),该
碳歌环保新材料项目试产筹备产品上市
装在烧制框里的陶瓷废渣经干燥炉处理后,由传送带送进烧得通红的窑炉,在240米远处的窑炉尾部,一块一块发糕模样的半成品被送上切割生产线切割,最后就生产出陶瓷保温材料。这是笔者日前在广西碳歌环保新材料有限公司车间看到的一幕,虽然该生产线还处于试产阶段,但是生产已比较繁忙。 “我们10月底开始试产,
碳纳米纤维复合材料及其制备方法
(1)配制聚丙烯腈纺丝溶液;(2)制备聚丙烯腈纳米纤维;(3)对聚丙烯腈纳米纤维进行预氧化处理;(4)制备氧化石墨烯分散液;(5)将氧化聚丙烯腈纳米纤维浸泡于氧化石墨烯分散液中进行自组装,得到氧化石墨烯/氧化聚丙烯腈纳米纤维;(6)将氧化石墨烯/氧化聚丙烯腈纳米纤维进行高温碳化,得到石墨烯/碳纳米纤
大规模精确制备碳基纳米材料获突破
近日,中科学院理化所超分子光化学研究团队联合复旦大学、北京大学的科研人员,利用光化学和有机化学的合成手段,在精确构建新型碳基纳米材料研究中取得新进展。相关研究成果发表于《美国化学会志》。 在材料合成领域,大规模精确制备碳基纳米材料是一个重要的科学问题,可为发挥有机化学在合成复杂含碳分子方面的
国内首批碳复合材料阳极管成功下线
从中国华电集团公司获悉,国内首批碳复合材料阳极管近日在天津华电科工环保技术有限公司成功下线。 华电工程研发的碳复合材料超强导电玻璃钢阳极管,采用计算机自动化控制生产线,集机械拉挤工艺、自动切割、自动打磨等工艺为一体,具有高导电性、抗腐蚀性、耐磨性、高强度、耐高温、规格尺寸标准、质量稳定、运行工
测量多孔碳材料孔径分布用哪家设备更好?
为突破传统石墨负极性能瓶颈,硅基负极凭借 4200mAh/g 的理论比容量成为关键方向,化学气相沉积(CVD)技术因可实现硅在碳基质上均匀沉积、构建稳定硅碳界面,成为硅碳负极产业化核心工艺路线。多孔碳材料作为 CVD 硅碳负极的 “骨架核心”,其比表面积与孔隙结构等性能直接影响复合材料电化学性能
碳基新材料卡点及发展现状
导语:随着全球新材料产业的迅猛发展,全球新材料产业产值规模将保持正增长态势,2026年有望突破6万亿美元,且高端材料技术壁垒日趋呈现,以美、日、欧为代表的发达国家和地区凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、ZL等作为壁垒,已逐步在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位、形成垄断
碳氮晶体材料的苯热合成及鉴定
以无水C3N3Cl3和Li3N的苯溶液作为初始原料,在压力为6~7 MPa,温度为360℃条件下,利用苯热的合成方法成功地制备出了碳氮晶体。X光粉末衍射(XRD)确定出样品中主要晶相成分为α-C3N4及β-C3N4,晶格常数分别为α=0.648nm,c=0.472 nm(α-C3N4);α=0.64
常用锂离子电池碳负极材料有哪些?
锂离子电池负极材料主要有碳、石墨、硅、锡、钴等,而锂离子电池碳负极材料常见的分类方法包括天然石墨负极材料、人工石墨负极材料、非晶碳负极材料和硅碳复合负极材料等。
锂离子电池碳负极材料的基本特点
1. 高比容量:碳负极材料具有较高的比表面积,能够提供更多的反应表面,因此具有较高的锂嵌入/脱嵌容量。天然石墨的比容量约为372mAh/g,人工石墨可达到350-360mAh/g,非晶碳可达到250-300mAh/g。2. 循环寿命长:由于碳负极材料与锂之间的化学反应是可逆的,因此其循环寿命相对较长
碳家族单晶新材料,特殊结构创造新价值
碳是我们这个星球上最重要的元素之一,碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键。碳是元素周期表中最多样化的元素之一,它可以与自身或者几乎所有的元素以多种杂化方式成键,获得结构丰富的碳网络,很多碳分子具有独特的π电子共轭体系,并展现出优异的力、热、光、电等属性。 碳材料一直被认为是一种未来材料,甚
纳米新技术让光制氢效率提高两倍
利用光催化剂在光解水池中将水直接裂解为氢气和氧气,被认为是获取氢能的重要方法之一。美国斯坦福大学材料科学与工程学院崔屹课题组设计出一种钙钛矿太阳能电池驱动的光解水复合体系,可使光解水制氢的转化效率达到6.2%,是利用普通方法转化效率的三倍。相关研究成果发表在近日出版的《科学进展》杂志上
新型“微生物电池”可高效率利用污水发电
生活污水看上去不太像电池的能量来源,但一种新近问世的“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为电能,其效率已接近某些商业化的太阳能电池。 斯坦福大学研究人员16日在美国《国家科学院学报》上报告说,这种“微生物电池”的阳极上有产电菌,阴极为氧化银固体。电池工作时,阳极上的产电菌从生活污水中摄取
科学家开发出太阳能电池用新型聚合物材料
迄今为止,世界上80%以上的能源是通过燃烧石油、天然气和煤产生的。首先,这会导致严重的环境污染;其次,人类在过去不到两百年的时间里已消耗了经过数百万年形成的全球石油资源可开采储量的一半以上。目前,世界各地的科学家的主要目标集中在如何提高太阳能的光电转换效率,却很少有人关注太阳能电池板基体材料的
宽带隙太阳能电池材料及其叠层器件研究获进展
聚合物太阳能电池具有质量轻、柔性及低成本等独特的优势,近10多年来受到世界各国科学工作者的广泛关注。如何在拓宽材料分子吸收的同时,保持高开路电压是有机光伏领域一个重要研究内容。采用叠层器件结构将两个具有不同吸收范围的单结电池串联起来,可以同时实现宽吸收光谱与高开路电压,是提升有机太阳能电池效率的
宁波材料所在钙钛矿太阳能电池研究中取得系列进展
近年来,钙钛矿型太阳能电池(PSCs)以其优异的光电特性和低廉的生产成本在光伏领域得到发展。随着器件结构、钙钛矿结构、电荷传输层等方面的进步,PSC的光伏效率已达25.7%,可与成熟开发的薄膜和硅基太阳能电池相媲美。但是,钙钛矿电池在空气中的长时间稳定性问题和层与层之间的表面缺陷限制了钙钛矿电池
郑直小组合成新型异质结薄膜太阳能电池材料
河南许昌学院表面微纳米材料研究所郑直课题组最近在新型异质结薄膜太阳能电池材料研发方面取得新进展。相关成果日前发表于英国皇家化学会主办的《道尔顿》杂志。 据了解,传统的单晶硅太阳能电池虽然具有较高的稳定性和光电转化效率,但随着能源和环境两方面问题的日益突出,其生产和应用受到挑战。一个重要原因是p
俄美研制新材料太阳能电池,或能取代硅基电池
硅基太阳能电池从20世纪中叶研发到现在也有几十年了,这几十年中,关于太阳能发电领域一直也没有什么革命性的突破。硅基电池虽然非常流行,但是其技术缺陷也十分明显,比如制作耗能、成本高,电池脆弱、重量大等等。而这些问题都将被解决,因为俄美联合推出了新材料。 俄罗斯莫斯科钢铁合金学院和美国德克萨斯大学
韩国研发用于太阳能电池的高效无铅钙钛矿材料
韩国科学技术院(KAIST)提出了一种新的铯-金-碘变体钙钛矿材料,以克服钙钛矿结构的稳定性和毒性问题。全太阳能电池器件结构示意图以及Cs2Au2I6“混合价”钙钛矿。图片来源:韩国科学技术院。 韩国科学技术院的一个研究小组提出了一种新的钙钛矿材料——Cs2Au2I6,它能够作为高效无铅薄膜光
日本开发出可让太阳能电池板寿命延长的新材料
日本日清纺织公司日前宣布,他们开发出一种新型薄膜,可使太阳能电池板在实验中的“保质期”提高约50%,从而延长太阳能电池板的使用寿命。 这种新材料是日清纺织公司的一家专门生产光伏发电材料和设备的子公司研发的。研究人员利用一种特殊的橡胶,开发出一种密封性很强的太阳能电池板保护膜。使用这种保护膜的
福建物构所有机太阳能电池材料与器件研究获进展
聚合物太阳能电池可以利用溶液旋涂、卷对卷和喷墨印刷等低成本制造技术,有望大大降低太阳能电池的制造成本。近年来虽然聚合物太阳能电池的转换效率已经突破10%,但是大部分聚合物都是基于苯并二噻吩构筑单元。为了实现有机太阳能电池效率的进一步突破,人们急需基于新设计策略和新构筑单元的太阳能电池材料。 在
宽带隙太阳能电池材料及其叠层器件研究获进展
聚合物太阳能电池具有质量轻、柔性及低成本等独特的优势,近10多年来受到世界各国科学工作者的广泛关注。如何在拓宽材料分子吸收的同时,保持高开路电压是有机光伏领域一个重要研究内容。采用叠层器件结构将两个具有不同吸收范围的单结电池串联起来,可以同时实现宽吸收光谱与高开路电压,是提升有机太阳能电池效率的
科学家开发出自我修复电极
王超观察装盛在器皿中具有自我修复能力的高分子材料高分子材料的显微图:左侧图显示材料出现裂痕,右侧图显示材料裂痕被修复 在全球范围内,研究人员正围绕锂离子电池进行着激烈的竞争,他们工作的目标是寻找到在锂离子电池负极存储更多电能的途径,以便更进一步地提高锂离子电池的性能,同时降低电池的重量。迄今为止,
新屋顶设备既能供电又可降温
新设备顶层是太阳能吸收器,底层的新材料执行冷却任务。图片来源:每日科学网 据美国每日科学网站近日报道,美国斯坦福大学科学家研制出一款屋顶设备,在收集太阳能的同时,还可将建筑物的红外辐射释放到太空,从而助建筑物降温。 据研究人员解释,物体发出红外辐射散热,大部分辐射通过大气中的粒子反射回地球,但有
斯坦福大学Mark-Zoback教授访问中国科大
3月28日,应中国科学技术大学“千人计划”张捷教授的邀请,美国斯坦福大学地球物理系教授Mark D. Zoback博士来访中国科大。副校长陈初升会见了来宾。 陈初升向Zoback先生介绍了中国科大的办学目标、培养特色、杰出校友、近期科研亮点以及国际合作的情况。Zoback对此表示印象深刻。双方
碳纳米材料与应用产业发展论坛在京举行
9月12日,由国务院发展研究中心、中国科学院和北京市人民政府主办,北京市科委承办的2013年诺贝尔奖获得者北京论坛碳纳米材料与应用产业发展论坛在京举行。北京市科委主任闫傲霜等领导出席论坛,150多位相关领域的知名专家、产业界代表以及部分青年学生参加论坛。 纳米科技将重塑未来。纳米科技是具有
评估碳纳米材料毒性的生物发光酶测试系统
在俄罗斯科学基金会支持下,俄科院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心和西伯利亚联邦大学的科学家组成的团队开发出一种生物发光酶测试系统,用于评估碳纳米材料的毒性。该系统具有简单、快速、灵敏度高的特点,这项研究成果发表在《体外毒理学》(Toxicology in Vitro)杂志上。 纳米技术