青島能源所在仿生儲能材料方面取得系列進展
開發高性能電極材料是儲能電池研究的核心科學問題之一。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源系統團隊負責人、中科院“百人計劃”入選者崔光磊研究員等在儲能電池電極材料研究方面取得一系列重要進展。 一般來講，儲能電池（以鋰離子電池為例）有3個主要的動力學過程：鋰離子在電解液中的傳輸過程；鋰離子在電解液與電極表面的躍遷過程；鋰離子在電極材料中的化學擴散過程（圖1）。其中，第三個過程是決定性步驟。另外，這個過程還要符合擴散方程的限制，鋰離子在固體電極材料中的擴散時間（τ）與擴散長度（L）的平方成正比，即：τ=L2/2D（D為鋰離子的擴散系數）。當電極材料尺寸變小時，由于擴散路徑縮短，鋰離子在電極材料中的擴散時間減少，使得電極材料的倍率性能得以提高。 崔光磊團隊以納米結構的混合傳輸（電子和離子）電極材料為設計核心，兼顧構筑快速有效的傳輸網絡和有利的界面，研究開發了高性能儲能電池電極材料和電池新技術（圖2）。基于氮化鈦（Ti......閱讀全文
美開發出DNA石墨烯納米結構
據物理學家組織網4月11日(北京時間)報道，美國麻省理工學院和哈佛大學的科學家，利用DNA構建出具有獨特電子特性的石墨烯納米結構，向大規模生產石墨烯電子芯片邁出了非常重要的一步。該研究成果發表在近期《自然·通訊》雜志上。 科學家通過控制DNA序列，操縱分子形成不同折疊形狀的DNA納米結構，
青島能源所在仿生儲能材料方面取得系列進展
開發高性能電極材料是儲能電池研究的核心科學問題之一。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源系統團隊負責人、中科院“百人計劃”入選者崔光磊研究員等在儲能電池電極材料研究方面取得一系列重要進展。 一般來講，儲能電池（以鋰離子電池為例）有3個主要的動力學過程：鋰離子在電解液中的傳輸過程；鋰
石墨烯納米復合材料可提升電池性能
據美國物理學家組織網7月27日報道，美國科學家制造出了一種由石墨烯和錫層疊在一起組成的納米復合材料，這種可用來制造大容量能源存儲設備的輕質新材料可用于鋰離子電池中，其“三明治”結構也有助于提升電池的性能。相關研究發表在最新一期《能源和環境科學》雜志上。 該研究的領導者、勞倫斯
科研人員成功開發出高性能多電子反應儲鋰材料
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員吳忠帥團隊在多電子反應電極材料方面取得新進展。通過構建二維異質結構，團隊克服了多電子反應存在的可逆性和動力學限制，實現了高倍率、高容量的贗電容多電子反應。相關成果發表在《能源與環境科學》上。 電極材料的理論容量與每個氧化還原中心轉移的電子數密切相關。多電子
石墨烯直接儲鋰的技術優點
1） 高比容量：鋰離子在石墨烯中具有非化學計量比的嵌入?脫嵌，比容量可達700~2000 mAh/g；2） 高充放電速率：多層石墨烯材料的層間距離要明顯大于石墨的層間距，更有利于鋰離子的快速嵌入和脫嵌。大多研究也表明，石墨烯負極的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量的含氧基團充放電過程中
石墨烯直接儲鋰技術的優點
1） 高比容量：鋰離子在石墨烯中具有非化學計量比的嵌入?脫嵌，比容量可達700~2000 mAh/g；2） 高充放電速率：多層石墨烯材料的層間距離要明顯大于石墨的層間距，更有利于鋰離子的快速嵌入和脫嵌。大多研究也表明，石墨烯負極的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量的含氧基團充放電過程中
石墨烯直接儲鋰技術的缺點
1）制備的單層石墨烯片層極易堆積，比表面積的減少使其喪失了部分高儲鋰空間；2）首次庫倫效率低，一般低于 70%。由于大比表面積和豐富的官能團，循環過程中電解質會在石墨烯表面發生分解，形成SEI 膜；同時，碳材料表面殘余的含氧基團與鋰離子發生不可逆副反應，造成可逆容量的進一步下降；3）初期容量衰減快；
石墨烯直接儲鋰的性能優點
1） 高比容量：鋰離子在石墨烯中具有非化學計量比的嵌入?脫嵌，比容量可達700~2000 mAh/g；2） 高充放電速率：多層石墨烯材料的層間距離要明顯大于石墨的層間距，更有利于鋰離子的快速嵌入和脫嵌。大多研究也表明，石墨烯負極的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量的含氧基團充放電過程中
石墨烯：助太陽能電池“遍地開花”
想象這樣一些場景：未來，無論是窗戶和墻壁，還是手機和筆記本電腦，太陽能電池無處不在。麻省理工學院（MIT）電子工程和計算機科學系教授孔靜（音譯），近日利用石墨烯研發的可彎曲透明太陽能電池，就讓這一夢想中的場景離現實更近了一步。這種太陽能電池無需單獨安裝，可集成到手機和電腦屏幕內，有望大幅降低這
什么是石墨烯電池？
石墨烯電池，是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種惟有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出的一種新能源電池。由于高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天范疇的使用優點也是極為突出的。
石墨烯電池成功未央
近日，一種名為“烯王”的電池問世，該生產公司稱其為石墨烯基鋰電池。與普通電池相比，在滿足5C（C表示電池充放電時電流大小的比率即倍率）條件下，石墨烯基鋰離子電池可以實現15分鐘內快速充放電。 此前媒體報道的資料顯示，該產品的石墨烯基鋰離子電芯主要為18650圓柱電芯，正極采用石墨烯/磷酸鐵鋰
什么是石墨烯電池？
所謂石墨烯電池，是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。它是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出的一種新能源電池。
什么是石墨烯電池？
“石墨烯電池”這個名詞所代表的含義應該為：正極材料主要為石墨烯的電池。到哪根據廣汽所述，該技術全稱為“石墨烯基超級快充電池”，雖然只多一個“基”字，卻與所謂的“石墨烯電池”相差甚遠。廣汽所稱的“石墨烯電池”正確的命名應為“摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池”。這項電池技術與近幾年石墨烯在電池商用的大致方向更
什么是石墨烯電池？
石墨烯電池，是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種惟有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出的一種新能源電池。由于高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天范疇的使用優點也是極為突出的。石墨烯被研究者和
青島能源所在非貴金屬電催化劑研究中取得系列進展
貴金屬催化劑（如鉑，Pt）具有很高的催化活性，是電化學能量轉換與儲能過程的核心材料，但高昂的成本限制了其在產業化中的廣泛應用。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源系統團隊負責人崔光磊等，對金屬氮化物（TiN、MoN等）、氧化石墨烯等非貴金屬納米結構材料進行了系列研究，成
什么是儲能電池？
儲能蓄電池主要是指使用于太陽能發電設備和風力發電設備以及可再生能源儲蓄能源用的蓄電池。?儲能電池主要儲存電能，儲能電池對外供電的時候不會像動力電池波動那么大，儲能電池算是比較平穩的輸出，一般都是放電電流小放電時間長，對于儲能電池還有一個要求就是使用壽命長，使用壽命一般在5年左右。
石墨烯納米袋顯著減少氫燃料電池所需鉑金
盡管氫燃料是一種很有前景的化石燃料替代品，然而其發電依賴的催化劑主要由稀有昂貴的金屬鉑組成，這限制了氫燃料的廣泛商業化。據16日發表于《自然·納米技術》雜志的論文，美國加州大學洛杉磯分校研究人員報告了一種方法，使他們能夠達到并超過美國能源部（DOE）設定的高催化劑性能、高穩定性和低鉑使用率的目標
基于石墨烯和量子點造太陽能電池
俄羅斯大學和日本法政大學學者組成的一個國際小組開始啟動在石墨烯和量子點基礎上制造混合平面結構的工作。圖片來源于網絡 石墨烯擁有極高的導電能力，使它成為毫微電子學所需要的非常富有前景的材料。莫斯科物理工程學院納米生物工程實驗室學者伊戈爾·納比耶夫說：“我們將開展科研工作，讓人了解如何提高現有太陽
我所開發出高性能多電子反應儲鋰材料
近日，我所催化基礎國家重點實驗室二維材料化學與能源應用研究組（508組）吳忠帥研究員團隊在多電子反應電極材料方面取得新進展，通過構建二維異質結構，克服了多電子反應存在的可逆性和動力學限制，實現了高倍率、高容量的贗電容多電子反應。? 電極材料的理論容量與每個氧化還原中心轉移的電子數密切相關。多電
電工所制備出高性能石墨烯基鋰離子電容器
近日，中國科學院電工研究所（以下簡稱電工所）研究員馬衍偉團隊聯合中國科學院大連化學物理研究所研究員吳忠帥在高性能石墨烯復合材料制備、石墨烯基鋰離子電容器研制方面取得進展。相關研究成果發表在《先進功能材料》上。 鋰離子電容器作為一種有效結合鋰離子電池與超級電容器的新型電化學儲能器件，具有高功率密
石墨烯直接儲鋰技術的優缺點
石墨烯直接儲鋰的優點：1） 高比容量：鋰離子在石墨烯中具有非化學計量比的嵌入?脫嵌，比容量可達700~2000 mAh/g；2） 高充放電速率：多層石墨烯材料的層間距離要明顯大于石墨的層間距，更有利于鋰離子的快速嵌入和脫嵌。大多研究也表明，石墨烯負極的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量
硫模板技術可讓鋰電池再“瘦身”
手機、筆記本電腦等如何更輕更薄，電動汽車如何擁有更長續航里程的電量……天津大學楊全紅研究團隊創新提出“硫模板法”，通過對高體積能量密度鋰離子電池負極材料設計，最終完成石墨烯對活性顆粒包裹的“量體裁衣”。借助這一技術，未來鋰離子電池有望進一步“瘦身”，變得更輕薄耐用。最新一期《自然通訊》也在線發表
東方科技論壇關注碳基新能源材料
在日前于上海舉行的第242期東方科技論壇上，包括李述湯、趙東元、林宗虎、成會明等院士在內的參會專家指出，新能源及新能源材料是實現經濟可持續發展最具決定性影響的技術之一，而碳材料在發展新能源及新能源材料方面地位重要，我國必須抓住機遇，增強國內碳基新能源材料基礎研究的整體實力，爭取在新材料及新能源等
石墨烯電池的技術優點
1、儲電量是目前市場最好產品的三倍。一個鋰電池（以最先進的為準）的比能量數值為180wh／kg，而一個石墨烯電池的比能量則超過600whkg；2、用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里，而其充電時間不到8分鐘；3、使用壽命長。其使用壽命是傳統氫化電池的四倍，是鋰電池的兩倍；4、重量輕。石墨烯
石墨烯電池的技術特點
石墨烯同時具有質地薄、硬度大等特性，石墨烯材料的出現為鋰離子電池高性能，高容量，高倍率，長壽命的突破帶來了可能。要想將石墨烯技術融入電池產業，主要有兩個方向，一是作為導電添加劑，二是作為負極材料。若將其作為負極材料，高成本則將是很大的壁壘。據分析，假如動力電池將石墨烯作為負極主材料，電動車造價將非常
石墨烯電池的技術特點
石墨烯電池，是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種惟有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出的一種新能源電池。由于高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天范疇的使用優點也是極為突出的。石墨烯被研究者和
石墨烯電池的技術缺陷
1、工藝特性不兼容。石墨烯比表面積過大，會對現有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。石墨烯表面特性受化學狀態影響巨大，批次穩定性，循環壽命等等都有很多問題，目前來看無法滿足生產的一堆細致的要求。2、市場上這些石墨烯電池也不是純石墨烯電池，只是在鋰電池的基礎上摻雜了一些石墨烯的相關的技術，與
石墨烯可“剪”成納米機器
剪紙藝術可以將紙張剪成復雜的圖案，比如雪花。美國康奈爾大學的物理學家也變身成為剪紙藝人，不過，他們手中的“紙張”是只有一個原子厚的石墨烯，他們剪出來的可能是世界上最小的機器。 康奈爾大學卡夫利納米尺度科學研究所所長保羅·麥克尤恩帶領的研究團隊在發表于最新的《自然》雜志的論文中，展示了如何將只有
新能源研究獲進展－鋰硫電池應用前景巨大
能源和環境是當今人類面臨的并得到世界各國高度重視的兩大問題，并被列為優先發展的重大科技領域。發展鋰電池、風力和太陽能發電等清潔能源系統，已成為現代能源產業的主流。鋰電池憑借其優越的性能及技術的革新，在儲能領域占據重要地位，但是電子設備和電動車的發展也對鋰電池提出了更高要求。 新興儲能
智能鋰離子儲能電池系統與普通鉛酸電池儲能系統的不同
與普通儲能系統不同，智能儲能系統融合了通信技術、電力電子技術、傳感技術、高密技術、高效散熱技術、AI技術、云技術以及鋰電池技術。作為儲能系統中的關鍵組成部分，傳統鉛酸電池體積大、重量重，有限的機房和站址空間已無法容納這么多蓄電池了。在儲能系統中，用體積更小、重量更輕、能量密度更高、壽命更長、性能