电池百科
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石墨烯具有高导电性、高比表面积、二维连续结构等特性,可以有效提高多种电化学储能材料的性能(如硅负级,锂过渡金属氧化物正极,硫正极,锂金属负极及空气正极等)。但目前石墨烯在应用于电化学储能领域时仍有一些问题。如,化学气相沉积法可有效制备低缺陷的单层石墨烯,但在材料的产量及成本控制方面难以满足能源领域大规模应用的需求;而化学剥离法及机械剥离法虽然在产量和成本上具有一定优势,但在石墨烯的质量方面有所欠缺,从而限制了石墨烯基电极材料的电化学性能。
石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种新型碳材料,具有优异的力学、热学和电学性能,被冠以“黑金”、“新材料之王”的美誉。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪。
布朗大学的研究人员展示了一种使用氧化石墨烯(GO)为海藻酸盐制成的水凝胶材料添加一些骨架的方法,海藻酸盐是一种天然材料,来自海藻,目前用于各种生物医学应用。发表在Carbon杂志上的一篇论文中,研究人员描述了一种3D打印方法,用于制造复杂耐用的藻酸盐-GO结构,这种结构比单独使用海藻酸盐更坚硬,更耐破碎。
石墨烯及其纳米尺寸的小兄弟纳米石墨烯因其卓越的光电特性而闻名。然而,生物医学应用受到材料不溶性的阻碍,特别是在水中。日本科学家团队现已引入取代的“翘曲纳米石墨烯”,它可溶于多种溶剂,同时保持其光物理特性。作者在AngewandteChemie的出版物中也强调了其在照射时选择性杀死细胞的光动力学潜力。
石墨烯因其近乎“完美”的单层碳原子蜂窝状二维晶体结构而被誉为“新材料之王”,不过,带有含氧官能团的氧化石墨烯可就没那么幸运了。拿浙江大学特聘教授高超的话来说,氧化石墨烯“背负着不少恶名”。因何得“恶名”?“千疮百孔”(充满孔洞)的身体及其工业工艺造成的严重环境污染等均难辞其咎。
德国斯图加特马普固态研究所和乌尔姆大学的科学家使用超显微镜(SALVE),观察到以原子分辨率显示的锂离子在电化学充放电过程中的表现,证明了在单个纳米电池中双层石墨烯发生的可逆锂离子吸收。研究成果发表在最新一期的《自然》杂志上。
布朗大学的研究人员展示了一种使用氧化石墨烯(GO)为海藻酸盐制成的水凝胶材料添加一些骨架的方法,海藻酸盐是一种天然材料,来自海藻,目前用于各种生物医学应用。发表在Carbon杂志上的一篇论文中,研究人员描述了一种3D打印方法,用于制造复杂耐用的藻酸盐-GO结构,这种结构比单独使用海藻酸盐更坚硬,更耐破碎。
作为一种新型碳材料,石墨烯自发现之日起就受到了各国科学家的广泛关注。石墨烯具有结构稳定、导电性高、韧度和强度高等突出的物理化学性质,被誉为“新材料之王”,已经应用在电子、储能、复合材料、航空航天等诸多领域。在我国制造业由大变强的进程中,发展石墨烯产业,对带动相关下游产业技术进步,提升创新能力,加快制造业转型升级,抢占制造业新一轮竞争制高点,激活潜在消费等,都有着重要意义。
伦斯勒理工学院的一组研究人员开发了一种新微流体辅助技术,用于开发高性能的宏观石墨烯纤维。石墨烯纤维是新近发现的碳纤维家族成员,在储能、电子与光学、电磁、导热与热管理、结构应用等多个技术领域具有潜在的应用前景。研究发现发表在《自然纳米技术》上,从历史上看,同时优化石墨烯纤维的热/电性能和力学性能是非常困难的。然而Rensselaer团队已经展示了他们同时做到这两点的能力。宏观石墨烯纤维可由分散在水溶液中的二维石墨烯氧化物片经流体力学组装而成,形成溶解性液晶。
高导热塑料因其良好的加工性能、低廉的价格以及优异的导热性能而在变压器电感、电子元器件散热、特种电缆、电子封装、导热灌封等领域大放异彩。以石墨烯为填料的高导热塑料能够满足热管理、电子工业中高密度、高集成度组装发展的要求。
电池隔膜最主要的功能是分隔电池中的正负极板,防止正负极板直接接触产生短路,同时,由于隔膜中具有大量贯通的微孔,电池中的正负离子可以在微孔中自由通过,在正负极板之间迁移形成电池内部导电回路,而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流,供用电设备利用。
电池容量简单来说就是电池能装多少电,电池容量越大,装的电就越多,车子跑的就越远,但这样会导致车辆过重,反而影响续航。所以今天我们来讲一讲另一个提升容量的方法——增大电池能量密度。
锂离子电池的匀浆是锂离子电池生产的关键环节,匀浆环节主要是将活性物质、粘结剂和导电剂等成分混合成为均匀的悬浊液,通常我们会首先将粘结剂分散成为胶液,然后有一些工艺会首先将导电剂与胶液分散成为导电胶,然后与活性物质混合。
单体电池完成老化后就进入到模块组合的阶段,在组合之前要首先进行筛选,也就是测试单体电池的容量、动态内阻和电压等数据,尽量选择各个参数一致的电池进行匹配。
动力电池设计,就是根据用电设备的要求,为设备提供工作电源或动力电源。因此,动力电池设计首先必须根据用电设备需要及电池的特性,确定电池的电极、电解液、隔膜、外壳以及其他部件的参数,对工艺参数进行优化,并将它们组成有一定规格和指标(如电压、容量、体积和重量等)的电池组。