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中科院成功制备出两种复合电极材料

本报讯 日前,从中国科学院兰州化学物理研究所获悉,该所固体润滑国家重点实验室在石墨烯(Graphene)  (本文共2页) 阅读全文>>

《炭素》2017年02期
炭素

基于复合电极材料的超级电容器研究进展

综述了基于复合电极材料作超级电容器电极材料的研究现状,总结了近几年来在开发超级电容器电极材料领...  (本文共5页) 阅读全文>>

权威出处: 《炭素》2017年02期
电子科技大学
电子科技大学

钒基纳米复合电极材料的制备及其电化学储能研究

面对能源存储中对高能量密度、低成本和高安全性需求的不断增加,目前需要发展锂硫电池和钠离子电池这两种新型的二次电池来替代传统的锂离子电池。锂硫电池具有高于传统锂离电池10倍以上的超高的理论比容量1672mAh g~(-1)和高于传统锂离电池5倍以上的超高的理论能量密度2567kW kg~(-1)。同时,硫元素具有绿色可降解和低成本储量丰富的特点,可以很好的满足可持续能源发展的需求。与锂硫电池相似,钠离子电池不仅具有与传统锂离子电池可比拟的能量密度,而且具有低成本和环境友好的优势,在智能电网等大规模能源存储设备的应用中具有巨大的潜力。然而,为了发展这两种二次电池,仍然需要解决锂硫电池中硫低电导率和多硫化物穿梭效益以及钠离子电池嵌钠/脱钠过程中体积膨胀率和电极结构稳定性差而导致这两种电池能力密度低和循环寿命短的问题。鉴于此,独特均一的纳米尺度的钒基(次铁钒矿相二氧化钒和四硫化钒)-碳材料(碳纳米管或石墨烯)复合电极材料通过结合先进制备...  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海大学
上海大学

锂电池复合电极的变形、力学性能与应力的原位观测与分析

锂离子电池具有容量密度高、功率高、环境友好和自放电低等优点,因此被广泛地用作电子设备和电动汽车的能量源。在充放电循环过程中,锂离子的嵌入/脱出会引起电极尺寸和表面形貌的变化,进而引起电极应力的变化。力学性能的变化和锂化/脱锂化产生的应力,会严重影响到锂电池的性能和寿命。本工作通过原位实验手段的设计和应用,对锂离子电池层状电极在电化学循环过程中的变形和力学性能的变化进行了详细的介绍和分析。层状电极是商业电池最常用的结构,主要包括由一层活性层和一层集流体。在锂化过程中,锂离子的嵌入和脱出会引起活性层的膨胀和收缩。而集流体会约束这种变形,这种变形的失配会引起电极发生弯曲变形。结合这种变形现象,可以设计原位观测实验,来详细分析锂离子电池电极材料的电化学-力学耦合现象。在第二章,我们主要介绍了原位曲率测试系统(CMS)的组装过程以及硅复合电极力学性能的变化趋势。实验中对多孔复合硅电极进行充放电测试,结合CCD相机原位采集电化学循环中电极的...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

镍/纳米碳复合电极材料的制备及其电催化析氢性能的研究

氢气作为一种理想的化石能源替代品,拥有绿色环保、资源丰富、燃烧热量高等优点。在众多制氢技术中,电解水制氢最为安全可靠,被广泛的应用于工业生产中。然而,电解水析氢过程中存在的高过电位成为制约其发展的最大问题。因此,寻找具有高催化活性和稳定性的电极材料迫在眉睫。本论文将金属镍和三种不同的纳米碳材料复合,通过电沉积的方法制备了Ni/rGO、Ni/NC、Ni/C_3N_4和Ni/rGO/C_3N_4复合电极,并通过XRD、XPS、Raman、SEM、TEM和电化学性能测试等方法对电极进行了分析。研究内容如下:以氧化石墨烯(GO)作为复合相,采用超重力电沉积的方法在三维泡沫镍上共沉积镍纳米颗粒和石墨烯。当镀液中GO的浓度为1.0 g L~(-1),电沉积时间为100 min时,所制备得到的Ni/rGO复合电极具有最优异的催化析氢性能,其中电流密度为100 mA cm~(-2)时,需要的析氢过电位为184 mV,Tafel斜率为77 mV ...  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

广东工业大学
广东工业大学

碳纳米材料掺杂锂离子动力电池复合电极材料的研究

锂离子电池作为一种化学电源的能源形式,具有工作电压高、能量密度大、重量轻、体积小、安全性好、绿色环保等优点,已成为新型高能绿色电池中的佼佼者,更是纯电动车和混合电动汽车领域应用最为成熟的动力电源,特别随着新能源汽车产业的迅速崛起,对其电池在长续航、快充放、高安全、长寿命等性能指标提出了更高的要求,因此研究和开发性能更优异的新型锂离子电池的电极材料是其发展的重要方向之一。本文选择锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))和磷酸铁锂(LiFePO_4)作为研究对象,通过一系列实验和测试对其制备和改性进行了研究:具有“零应变材料”的Li_4Ti_5O_(12)在锂离子脱嵌过程中结构几乎没有变化,稳定性极强、且充放电平台平稳,具有十分优异的电化学可逆性和循环稳定性,以其作为负极材料制备的锂离子电池安全性好,绿色环保。但这种电池只有在较低倍率的放电条件下才能发挥其材料的性能优势,无法满足大功率设备的动力要求,且纯Li_4T...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>