分享到:

石墨烯在锂二次电池中的应用研究进展

引言随着能源危机以及环境的污染,新能源的开发和可循环利用的资源有重要的意义。在这样的时代背景下,相关产业界提出众多能源的新储存模式,其中电化学能源是高效绿色储能中的一种,被广泛研究。由于锂具有很高的能量密度,锂二次电池一直以来被广泛研究并取得了快速的发展,特别是解决当前的能源危机及环境污染问题,高效的电化学储能器件迫在眉睫。本文分析了不同结构形貌的石墨烯基材料在锂二次电池中的研究进展。1.石墨烯在锂离子电池负极中的应用1.1石墨烯基全碳材料石墨材料是锂离子电池最好的负极材料之一,性能强劲,即使作为单层石墨也有很大研究的前景。有关研究表明石墨烯片层的两侧可以吸附离子,其储锂机理与硬碳材料有一定相似。石墨烯的储锂容量与其他材料相比有一定优势,其片层无规堆叠能达到理论容量的两倍。石墨烯的制备方法较多,其中有最初的机械制备方法,也有化学制备方法、热解理法等;大规模的制备方法,也是行业比较常用的制备方法,主要是化学还原法制备方法和化学解理...  (本文共2页) 阅读全文>>

《化工新型材料》2017年06期
化工新型材料

基于石墨烯改性锂二次电池正极材料研究进展

随着各种小型电子产品、电动交通设备、储备电源和航空航天等领域的飞速发展,需要功率更高、寿命更长和能量密度更大的新型可充放电的储能设备。锂二次电池的开发研究受制于电池各个组成部分(包括正极材料、负极材料、电解质等部分)之间的热力学稳定性问题[1],因此,锂二次电池电极材料的选择尤为重要。研究者们使用电化学性能优异的石墨烯与其他正极材料进行掺杂改性形成复合正极材料,为锂离子电池的发展注入了新的活力。1石墨烯复合锂离子电池正极材料1.1石墨烯/LiMPO4复合正极材料与传统制备磷酸铁锂(LiFePO4)的方法相比,石墨烯/LiFePO4复合正极材料制备的方法是与其他物质复合进行改性。孟立君等[2]利用0.5%的还原石墨烯与结晶较好的纳米LiFePO4材料水热合成LiFePO4/0.5%石墨烯复合正极材料。电化学测试表明,该复合材料在0.05C和2.50C放电倍率下,放电容量能分别达到152和130.5mAh/g。Yang等[3]采用肼...  (本文共3页) 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

锂二次电池有机电极材料的研究

能源和环境问题被公认是21世纪人类社会面临的两大最主要的挑战。人们对高效清洁能源的渴求,促进了化学电源尤其是锂二次电池的发展。当前,消费类电子产品,电动汽车和储能电站等领域的迅速发展,对锂二次电池的充放电性能、安全性、环保性、可持续性等方面都提出了更高的要求。因此,锂二次电池的研究与应用正面临着巨大的机遇与挑战。传统锂离子电池无机正极材料由于理论比容量和结构稳定性所限,能量密度很难进一步提高。锂离子电池的大规模生产和使用,使人们开始担忧无机电极材料带来的资源与环境问题。电活性有机电极材料,由于其理论比容量高,绿色可持续等特点,有可能取代传统无机电极材料,应用于新一代的“绿色锂二次电池”。在此背景下,我们设计合成了一系列基于共轭羰基的高性能聚合物电极材料,研究探讨了材料结构与电化学性能之间的关系,并探索了它们在许多新型锂二次电池技术中的应用。本论文的主要内容可分为如下几个部分:一.聚蒽醌硫醚(PAQS)正极材料醌类小分子具有非常好...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

石墨烯基纳米复合材料在锂二次电池中的应用研究

随着移动电子设备、电动汽车、智能电网以及航空航天等领域的迅猛发展,商用锂离子电池受其传统电极材料理论比容量限制,已无法满足日益增长的能源需求,开发具有高能量密度、高功率密度和环保经济的电极材料体系以及其他锂二次电池体系迫在眉睫。目前研究者致力于探索应用于锂离子电池、锂有机电池和锂硫电池等锂二次电池的新型电极材料,对推动能源存储系统的科学可持续性发展具有重要意义。针对电极材料存在的瓶颈问题,包括氧化锡负极材料充放电过程中的巨大体积变化、有机电极材料在电解液中的溶解以及锂硫电池循环过程中多硫阴离子的“穿梭效应”等,本课题旨在探索和挖掘具有独特各向异性、高电荷迁移率等优异特性的石墨烯基二维材料在电极材料改性中的应用价值。研究主要内容和结果如下:1.通过在水热碳化蔗糖的过程中引入含硼前驱体(硼酸或苯硼酸),对负载有氧化锡纳米颗粒的石墨烯纳米片进行包覆,最后对包覆中间产物进行热处理,制备了一种具有二维核壳结构的硼掺杂碳包覆氧化锡/石墨烯纳...  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

《浙江化工》2018年01期
浙江化工

大连化物所锂硫二次电池技术取得新进展

中国科学院大连化学物理研究所陈剑研究员带领的科研团队(DNL0306)在锂硫二次电池技术研发中取得新进展。经第三方权威机构测试,新研制的能量型锂硫二次电池的比能量达到609 Wh/kg,刷新了二次电池比能量的记录。该电池也展示出了优异的环境适应性:在-20℃的环境中,放电比能量达到400 Wh/kg;在-60℃的极寒环境中仍可...  (本文共1页) 阅读全文>>

《农业装备与车辆工程》2018年07期
农业装备与车辆工程

与电网相连的二次电池快充系统

美国最大的电动汽车公共快速充电网络EVgo,已经在公共直流(DC)快速充电站推出首个商用二次电池(second-life battery)存储装置。该二次电池系统已在加利福尼亚州联合市史密斯街3960号的EVgo快速充电站上亮相。EVgo集成了宝马i3的二次电池,用于存储太阳能高峰时段产生的电网能量,并在充电需求高峰期使用存储的能量为EVgo客户提供快速充电。除了减少对太阳能和风能的使用以及对所有电网用户带来益处之外,EVgo还在商业上证明了电动车电池再利用对电网的益处。联合市EVgo充电站于今夏早些时候开始运营,已经拥有两台50 k W的直流快速充电器。二次电池系统将宝马i3的电池组集成到一个充电器外壳中,每个二次电池组的容量为22 k W·h,当结合30 k W的逆变器使用时,可提供30 k W/40 k W·h的储能系统,...  (本文共1页) 阅读全文>>