新型電池負極材料石墨二炔 提升電池效率和穩定性
時間:2020-07-06 08:59來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊:
次
石墨二炔和石墨烯（石墨烯是單原子層石墨）一樣又平又薄，但是孔隙率更高，而且可以調整電子性能。據研究人員介紹，利用特制前體分子，采用簡單的自下而上的合成方法，可以制備這種材料。
在鋰離子電池中，碳材料是最常見的負極材料。在電池循環過程中，受益于碳材料的層狀結構，鋰離子可以出入層間空間，而且這類材料具有高導電性二維六邊形晶格，可以形成穩定的多孔網絡，有效滲透電解液。然而，碳材料大多是通過自上而下的合成方法，利用聚合碳材料制備而成，因此，想要對結構和電化學性能進行微調比較困難。
石墨二炔（Graphdiyne）是一種混合二維網狀物，由兩個乙炔單元連接的六邊形碳環構成。石墨二炔被認為是一種可用于分離同位素或氦的納米纖維網狀膜，然而，由于獨特的電子性質和網狀結構，適合于電化學應用。中國科學院的Changshui Huang及其同事，研究特定電子調節石墨二炔衍生物的鋰存儲能力和電化學性能。
科學家們通過在銅箔上添加前體分子，以自下而上的方式合成了石墨二炔衍生物，其中，銅箔自組織形成有序的層狀納米結構。利用具有有趣電子性質的官能團單體，所制備的功能性石墨二炔，具有獨特電化學和形態性質。據介紹，在這些官能團中，那些具有吸電子效應的官能團，能夠減小石墨二炔的帶隙，并且提升電導率。氰基基團尤其有效，在作為負極材料使用時，通過氰基調整的石墨二炔表現出優異的鋰存儲能力，并且可以在經過數千次循環后保持穩定的性能。
相比之下，研究人員發現，通過大量的甲基官能團調整石墨二炔，官能團可以為石墨二炔網狀物提供電子，使層間距變得更大，導致材料結構不穩定。在這種情況下，負極材料只能承受幾個充放電循環。研究人員還將這兩種改性石墨二炔材料與一種只有氫占據官能團位置的“空”材料進行了比較。
研究人員表示，可以通過自下向上的方法，制備改性石墨二炔。這種策略也很適合用于構建功能性二維碳材料結構，以用于電池、電容器和其他電催化裝置。
(責任編輯：子蕊)
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.69gh.com
猜你喜歡
-
麻省理工李巨EMA：固態電池的多孔混合離子電子導體層
2021-06-10 11:42 -
工程師開發出可穩定氣態電解質的隔膜 使超低溫電池更安全
2021-06-10 08:45 -
Page-Roberts創新專利將電池安裝在車艙內 可使續航增加30%
2021-06-09 12:24 -
德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定
2021-06-09 09:09 -
賓州州立王朝陽院士團隊：熱調控電池讓電動飛行汽車商業化成為現
2021-06-08 10:10 -
密歇根大學列出鋰金屬固態電池的主要問題 以推動其商業化發展
2021-06-07 08:38 -
研究人員開發新型鋁硫電池 能量密度有望達到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鮑哲南團隊設計新型電解液，有望解決金屬鋰電池循環壽命難題
2021-06-04 10:10 -
南京大學金鐘課題組設計介觀結構鋰負極材料用于高比能鋰金屬電池
2021-06-04 08:53 -
斯柯達與捷克科技公司利用舊電池開發儲能系統 最高可儲能328kWh
2021-06-03 10:23
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
麻省理工李巨EMA：固態電池的多孔混合離子電子導體層
2021-06-10 11:42 -
工程師開發出可穩定氣態電解質的隔膜 使超低溫電池更安全
2021-06-10 08:45 -
Page-Roberts創新專利將電池安裝在車艙內 可使續航增加30%
2021-06-09 12:24 -
德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定
2021-06-09 09:09 -
賓州州立王朝陽院士團隊：熱調控電池讓電動飛行汽車商業化成為現
2021-06-08 10:10 -
密歇根大學列出鋰金屬固態電池的主要問題 以推動其商業化發展
2021-06-07 08:38 -
研究人員開發新型鋁硫電池 能量密度有望達到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鮑哲南團隊設計新型電解液，有望解決金屬鋰電池循環壽命難題
2021-06-04 10:10
本月熱點
-
2020年鋰電池行業研究報告
2021-05-11 11:24 -
突發｜深圳一鋰電企業停止經營、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國動力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進展，挑戰和未來
2021-05-19 10:59 -
揭開贛鋒鋰業的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來襲，生產純電動汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22 -
關于征集《鋰離子電池用連續式真空干燥系統技術規范》等兩項行業標準的函）征求意見程序
2021-05-31 22:53
企業微信號
微信公眾號