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相对于传统的双电层超级电容器(EDLCs)和可再充锂子电池(LIBs),由电容电极和电池型法拉第电极组成的杂化超级电容器(Hybrid supercapacitors, HSCs)能实现更高的能量密度和功率密度,这主要是由电池型电极更高的容量和电极对更宽的电压窗口引起的。
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目前,在世界范围内,新能源汽车已经成为大势所趋,全世界各国政策都是大力支持,并且,很多国家甚至都已经制定了传统燃油车退市的时间表,可以说,在未来一段时间内,新能源车或将全面取代传统燃油车。而新能源车当中,各国尤以发展纯电动车为主要方向。
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锂离子电池导电浆料主要是碳系导电浆料,包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯及其混合浆料。通常,大家把炭黑、石墨称为传统导电浆料,把碳纳米管、石墨烯及其混合浆料称为新型导电浆料。
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石墨烯从2004年首次被分离出来,2010年石墨烯发现者获得诺贝尔奖后为大家所熟知,到今天只有短短十几年的时间。尽管全球石墨烯产业目前尚处于早期阶段,但由于公众对石墨烯新材料的热捧,导致石墨烯产业虚火过旺,呈现出了“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”的虚假繁荣景象。
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日本物质材料研究机构(NIMS)日前公布,他们的一个研究小组成功合成了氧化锰纳米片和石墨烯交替重叠的材料。该复合材料作为锂及钠离子充电电池的负极材料,可将电池充放电容量提高两倍以上,且能延长重复使用寿命,解决了容量和寿命不可兼得的问题。
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华威大学制造工程系的研究人员研发了硅-高质量薄层石墨烯复合电极,将其用作为锂离子电池阳极石墨的高效替代品。
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石墨烯电池是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。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至不到一分钟。
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作为备受关注的新兴材料,石墨烯近年来在生产技术上屡屡实现突破。在1月8日召开的国家科技奖励大会上,由中国科学院金属研究所完成的高质量石墨烯材料的制备与应用基础研究,获得国家自然科学奖二等奖。近日复旦大学又传来好消息,该校与新加坡国立大学研究人员合作,通过在石墨烯表面引入极少量可电离含氧官能团,实现了高质量石墨烯在水相中的高效率制备。
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杨全红教授研究团队基于石墨烯界面组装,发明了对致密多孔碳笼精确定制的硫模板技术,利用石墨烯凝胶的毛细蒸发致密化策略,成功解决了碳材料高密度和孔隙率“鱼和熊掌不可兼得”的瓶颈问题,成功得到了高密度的多孔碳材料。
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University of Warwick的研究人员通过加强石墨烯束的阳极结构,发现了一种用硅取代阳极中石墨的有效方法,从而提高了锂离子电池的容量,使其寿命延长了一倍以上。
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西北大学 McCormick 的材料科学教授 Jiaxing Huang 表示,目前的电池中,通常用矽或是石墨来当锂离子电池的阳极材料,但使用这些材料会让电池的电能下降。锂本身即是具导电性的金属,于是他们打算使用锂做阳极材料。
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中国已是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一,全球石墨烯专利中58%来自中国。
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三元材料、富锂锰基材料、高电压电解液材料、硅碳负极材料、石墨烯、CNTs以及一些安全辅料的应用将是最近几年的的一个热点。材料没有绝对的好与坏之分,主要看不同材料体系之间是不是匹配,是否有相关配套的工艺来支撑。在本文中,小编汇总了未来几年里值得期待的十大锂电材料。
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1月18日下午,石墨烯行业年度重量级奖项“2017石墨烯产业杰出贡献奖”在2017 年度中国石墨烯产业杰出贡献奖颁奖典礼暨中国石墨烯产业技术创新战略联盟年会上隆重揭晓,超威集团成为电动车行业唯一获得该殊荣的企业。
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论坛由上海市纳米技术协会主办,上海时空展览公司承办,中国材料研究学会、中国微米纳米技术学会、北京纳米科技产业创新联盟、中国碳纤维及复合材料产业发展联盟、上海市纳米科技与产业发展促进中心、上海理工大学、中国科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、复旦大学、华东理工大学、东华大学支持。
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随着石墨烯电池的兴起,我们更要关注它使用中的安全性,比如电池密封性就是安全性能的一种。而泰因姆集团从事密封性检测多年,与一些电池行业有着长期的合作,检漏经验比较丰富,目前也在钻研石墨烯电池检漏的具体应用,希望能为行业做出贡献。
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前一阵子,浙江大学高超老师团队做出了优秀的工作,即利用石墨烯做正极的高倍率性能、高循环寿命的铝离子电池,兼具柔性功能。
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在清华大学深圳研究生院能源材料创新团队带头人康飞宇教授的带领下,由天津大学杨全红、清华大学黄正宏,以及清华大学深圳研究生院的李宝华、贺艳兵、吕伟等多位专家共同完成的“高性能锂离子电池用石墨和石墨烯材料”项目,日前获得国家技术发明奖二等奖。
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据韩国《中央日报》报道,三星电子综合技术院的研究小组成功研发出新电池材料“石墨烯球”,比现有锂离子电池的充电容量高出45%,充电速度提高5倍以上。该研发成果在线发表在《自然通讯》的杂志上。
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石墨烯产业最大的瓶颈在于还没有形成完整的产业链,目前仍没有一种可以应用石墨烯的产品能够规模化生产。对石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研机构的研究使用。
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