科研人员研发出具有超高储锂性能的三维锗碳炔材料

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制备了一种由线性丁二炔键通过sp3-杂化锗原子构成的类金刚石骨架的三维多孔材料—锗-碳炔(Ge-CDY),并对其电子结构、带隙及锂存储能力进行了深入研究。研究表明Ge-CDY具有优异的离子转移和扩散性能,超高的理论和实验比容量(2701和2340 mA h gˉ1),并在锂离子电池中实现了超长循环稳定性和卓越的倍率性能。上述结果表明三维锗-碳炔类材料在储能方面具有巨大应用潜力。 碳材料由于碳原子的价态变化,可以由相当广泛的碳骨架结构构成,具有良好的化学和物理性能,在催化、能源、电子等诸多领域得到了广泛应用。碳材料中线性结构的sp-杂化碳原子相比于sp2-杂化和sp3-杂化的碳原子具有良好的导电性和对金属原子的良好亲和力,可以形成多用途的富炔材料,如聚炔和石墨炔等。因为sp-C倾向于以直线型连接,形成单键和三键交替的产物,所以几乎所有关于sp-杂化碳材料的报道都不......阅读全文

科研人员研发出具有超高储锂性能的三维锗碳炔材料

  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制备了一种由线性丁二炔键通过sp3-杂化锗原子构成的类金刚石骨架的三维多孔材料—锗-碳炔(Ge-CDY),并对其电子结构、带隙及锂存储能力进行了深入研究。研究表明Ge-CDY具有优异的离子转移和扩散性能,超高的理论和实验比容量(270

多孔碳材料的定义

多孔炭材料是有不同尺寸孔结构的炭素材料,其具有高度发达的比表面积和孔隙结构,其孔径大小可从分子大小的超细纳米级微孔到适于微生物活动的微米级细孔,按照国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的规定,按其孔径的大小可分为微孔(50nm)三种。作为一种新材料,其具有优异的物理化学性质,如导电、导热、耐高温,

多孔碳材料与介孔碳材料有什么不同

根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义,孔径小于2纳米的称为微孔;孔径大于50纳米的称为大孔;孔径在2到50纳米之间的称为介孔.介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料。有序介孔材料是指孔管道的排列规整有规律的介孔材料。

关于锂电池碳基材料多孔碳材料的介绍

  近年来,对多孔碳材料的关注越来越多,有关多孔碳材料报道也持续增多,而对于研究人员而言,多孔碳材料及材料的应用具有研究价值。其原因在于:首先,多孔碳材料具有较好的生物相容性、尤其在无氧条件下具有良好的化学稳定性、低密度、高热导率、高导电率和高机械强度等优势。并且,相对于多孔硅,多孔碳材料在水中具有

多孔碳负极材料可有效储钾

  从河北科技大学获悉,该校经济管理学院材料学院王波教授带领的科研团队与北京航空航天大学王伟教授、剑桥大学郗凯博士等在钾离子电池多孔碳负极材料领域合作取得重要进展,相关研究近日在英国皇家化学学会RSC出版社旗下《材料化学学报》 上发表。图片来源于网络  钾离子电池因储量丰富、价格低廉且具有较低的氧化

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

什么是多孔材料?

多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。多孔材料可表现为细或粗的粉体、压制体、挤出体、片体或块体等形式。其表征通常包括        孔径分布和总孔体积或孔隙度的测定。在某些场合,也需要考察其孔隙形状和流通性,并测定内表面和外表面面积。

碳达峰、碳中和时代的有机多孔材料新机遇

  11月4日至8日,由我校、武汉工程大学和武汉大学主办的“第四届全国有机多孔材料学术研讨会”在武汉召开。中国科学院院士于吉红、我校副校长解孝林参加开幕式。  开幕式由化学与化工学院副院长、大会主席谭必恩主持。化学与化工学院院长朱锦涛致开幕辞。他回顾了有机多孔材料的发展历程,提出面对“碳中和、碳达峰

研究人员开发出多孔碳负极材料储钾

   记者11月27日从河北科技大学获悉,该校经济管理学院材料学院王波教授带领的科研团队与北京航空航天大学王伟教授、剑桥大学郗凯博士等在钾离子电池多孔碳负极材料领域合作取得重要进展,相关研究近日在英国皇家化学学会RSC出版社旗下《材料化学学报》 上发表。  钾离子电池因储量丰富、价格低廉且具有较低的

测试多孔碳材料孔径用什么仪器比较好?

  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

分级多孔碳结构作为超级电容器电极材料

  由于碳材料优良的导电性,可裁剪性,价格低廉,它已被广泛研究作为超级电容器的电极材料。几十年来,碳基超级电容器电极的电容一般保持在100和200 F g-1之间。近来,一种被称为分级多孔碳的新型碳材料,其电容超过了300 F g-1,该类材料实现了传统碳材料在超级电容器应用中的新突破。分级多孔碳含

多孔材料密度国标标准

1 多孔材料的密度国标标准是存在的。2 根据《多孔材料密度测定方法》(GB/T 17137-1997)国家标准规定,多孔材料的密度应该在ISO 845-1985规定的测定方法下进行测定。3 此外,针对不同类型的多孔材料,还有一些特定的国家标准,如耐火材料的多孔材料密度测定标准GB/T 2999-20

废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究取得进展

  近日,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队(污染防治材料与技术研究组)在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。  碳材料因储量丰富、环境相容性高,成为电容去离子(Capacitive deionization,CDI)电极材

具有超导性能的锗材料制成

一个国际研究团队在最新《自然·纳米技术》发表论文称,他们制备出具有超导性的锗材料,能够在零电阻状态下导电,使电流无损耗地持续流动。在锗中实现超导,为在现有成熟半导体工艺基础上开发可扩展量子器件开辟了新路径。长期以来,科学家一直希望让半导体材料具备超导特性,以提升计算机芯片和太阳能电池的运行速度与能源

中科大提出合成多孔掺杂碳纳米材料新途径

  日前,中国科学技术大学教授俞书宏和梁海伟团队设计出一种过渡金属盐催化有机小分子碳化的合成新途径,实现了在分子层面可控的宏量合成多孔掺杂碳纳米材料。研究成果发表在7月27日出版的《科学进展》上。  有机小分子因其存在广泛、种类多样、元素丰富,是一种理想的制备碳纳米材料的前驱体。但在高温下,有机小分

超高功率超级电容器电极材料:多孔三维寡层类石墨烯

  双电层超级电容器(EDLC)具有功率密度高、循环寿命长、安全性好等优点,在消费电子产品、电动汽车、国防科技和航空等领域具有广泛的应用,相关研究成为当前的前沿热点。理想的EDLC电极材料应同时具备:1)高比表面积以确保足够的电荷存储空间;2)均衡分布的孔结构以利于电解液离子的快速输运,提升比电容和

多孔碳材料测试用什么品牌的孔径分析仪比较好?

  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

多孔性材料孔隙度测定以及其对材料性能的影响

多孔性材料孔隙度测定以及其对材料性能的影响在大多数粉末冶金应用中,由金属粉末冶金通过压制与烧结的材料都是多孔性的。作为结构零件,要求孔隙度低,但在其他应用中,对于有特殊功能需要的产品则要求孔隙度可控。粉末冶金多孔性材料中应用zui广泛的是自润滑轴承、金属过滤器及金属电极。多孔性材料的材质种类繁多,应

多孔材料的孔分析技术讲座

        美国康塔仪器公司(Quantachrome Instruments),是国际著名的材料特性分析仪器专业制造商,在四十多年的发展历程中,始终致力于粉体及多孔物质测量技术的创新,硕果累累:1972年研制出世界第一台动态气体吸附比表面分析仪,同年又研制出世界第一台商用气体膨胀法真密度分析仪

多孔材料表征分析技术研讨会

  美国康塔仪器公司(Quantachrome Instruments),是国际著名的材料特性分析仪器专业制造商,在四十多年的发展历程中,始终致力于粉体及多孔物质测量技术的创新,硕果累累:1972年研制出世界第一台动态气体吸附比表面分析仪,同年又研制出世界第一台商用气体膨胀法真密度分析仪;197

新疆理化所制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料

  新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目

“多孔材料”绘制中国蓝图,创造美丽新世界

   自第一次世界大战期间被应用于防毒面具,多孔材料便开始走进公众视野。科学家发现,活性炭内部具有复杂的孔隙结构,具有吸附功能。其中,孔径大小决定了能进入孔隙内部的分子大小,就像不同身材的人只能通过不同尺寸的门一样。  由于天然材料的孔隙大小、形状不一,自上世纪40年代开始,科学家开始通过人工合成手

气泡模板衍生法制备石墨烯多孔材料

  最近,清华大学材料学院朱宏伟教授团队和中国航发北京航空材料研究院何利民研究员合作在Advanced Functional Materials上发表文章,提出了一种在气-液界面组装制备石墨烯多孔材料的通用方法,该文入选了该期的内封底。  石墨烯多孔材料可兼具石墨烯优良的本征性质和多孔材料特殊的结构

学术干货-|-多孔材料中电荷及物质传输

  多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。如果

苏州纳米所在三维碳材料神经支架研究中取得进展

  微环境中支架维度、刚度、拓扑结构等物理因素,表面功能团修饰等化学因素,以及胞外因子缓控释等生物因素,决定了干细胞增殖状态与分化方向的命运。  基于石墨烯和碳纳米管的生物材料具有优异的生物相容性、突出的导电性以及良好的可操作性和机械稳定性,在神经电极、组织工程和再生医学等领域获得较广泛的应用。碳纳

苏州纳米所在三维碳材料神经支架研究中取得进展

  微环境中支架维度、刚度、拓扑结构等物理因素,表面功能团修饰等化学因素,以及胞外因子缓控释等生物因素,决定了干细胞增殖状态与分化方向的命运。  基于石墨烯和碳纳米管的生物材料具有优异的生物相容性、突出的导电性以及良好的可操作性和机械稳定性,在神经电极、组织工程和再生医学等领域获得较广泛的应用。碳纳

城市环境所在废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究中取得进展

  近日,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队(污染防治材料与技术研究组)在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。  碳材料因储量丰富、环境相容性高,成为电容去离子(Capacitive deionization,CDI)电极材

中国科大设计出一种储能性能优异的掺氮多孔碳材料

  近日,中国科学技术大学教授朱彦武课题组利用富勒烯作为前驱体开发设计了一种具有优异储能性能的掺氮多孔碳。该研究成果发表在12月19日出版的《先进材料》(Advanced Materials)上(DOI:10.1002/adma.201603414)。  由于其高比表面积和大量的反应活性位点,掺氮多

利用棉花短绒制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料

  新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目

我国学者利用三维网络碳材料研制双碳钠离子混合电容器

  混合电容器技术将二次电池和超级电容器进行“内部交叉”,兼具高能量密度、高功率密度及长寿命等特性。目前,锂离子混合电容器已实现商业化应用。但锂资源不足和分布不均会限制锂基储能器件大规模应用及可持续发展。钠钾资源丰富、分布广泛、价格低廉,与锂的物理化学特性相似,使得钠钾离子储能器件有望成为锂基储能体