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石墨烯有新進(jìn)展 新型電池改寫鋰電常規(guī)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-10     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):99
核心提示:
常規(guī) 新一代電池用碳作負(fù)極

池充電更快、耐用性更持久。誘導(dǎo)崔博士補(bǔ)充道:“我們嘗試使用了多種不同的材料。通常,碳被用作鋰離子電池的正極,但是我們把碳用作負(fù)極,使用誘導(dǎo)氟化工藝制作電池。”

  崔博士說道:“以前,大家都不知道碳用作電池負(fù)極可以得到這么好的性能。這是我們技術(shù)的特別之處,在《自然科學(xué)報(bào)告》發(fā)表的論文中也進(jìn)行了詳細(xì)描述。這是一個(gè)漫長的研發(fā)過程,我們發(fā)現(xiàn)了碳的特殊性能,堅(jiān)持試驗(yàn)了三年才得到現(xiàn)在的結(jié)果。”

  崔博士現(xiàn)在是技術(shù)研發(fā)公司AdvEn Solutions的首席技術(shù)官。AdvEn Solutions公司計(jì)劃在2014年年底前制作出電池樣品,并研發(fā)三種電池滿足不同的需求:第一種電池實(shí)現(xiàn)較高的輸出功率和較長的使用周期;第二種電池實(shí)現(xiàn)快速充放電;第三種可實(shí)現(xiàn)高容量儲(chǔ)能。

  崔博士說道:“我們還有很多工作要做,但是我們相信這項(xiàng)技術(shù)在未來的商用前景會(huì)非常好。”

  AdvEn Solutions公司隸屬于阿爾伯塔大學(xué)化學(xué)材料工程系,目前計(jì)劃再吸收若干個(gè)科研人并獲得更多的資助。該公司最近剛和美國Lockheed Martin航空公司建立合作關(guān)系,計(jì)劃為這種新技術(shù)的碳陰極研發(fā)陽極材料。 

  石墨烯高分子復(fù)合材料領(lǐng)域研究取得進(jìn)展

  石墨烯是一種在熱、電、力學(xué)性能等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的新型碳材料,研究石墨烯片層與高分子鏈之間的相互作用不僅具有理論意義,而且為開發(fā)功能高分子復(fù)合材料提供技術(shù)支撐。寧波材料所在實(shí)現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化制備的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開展石墨烯/高分子復(fù)合體系相關(guān)研究,揭示石墨烯與高分子基體之間的非共價(jià)建結(jié)合機(jī)理,由此提出非化學(xué)法改善高分子與石墨烯間界面粘結(jié)的新方法。

  眾所周知,石墨烯由sp2雜化的碳原子緊密排列而成,其中碳-碳鍵長約為0.142nm,相鄰兩個(gè)六圓環(huán)的面心距為0.246nm。石墨烯片層表面與聚己內(nèi)酯(PCL)片晶間存在晶格匹配關(guān)系,可誘導(dǎo)PCL分子鏈在其表面附生結(jié)晶,從而產(chǎn)生“物理鉚合”作用,顯著提高二者之間的界面粘結(jié)性(Ind. Eng. Chem. Res.2013. 52, 15824-8)。研究人員繼而研究了注塑過程中石墨烯對(duì)PCL分子取向與結(jié)晶的影響,發(fā)現(xiàn)在附生結(jié)晶和空間限制雙重作用下PCL分子鏈的松弛抑制現(xiàn)象(Compos. Sci. Technol.http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2014.03.012),這為制備高各向異性高分子復(fù)合材料提供了基礎(chǔ)。研究人員還通過靜電吸附制備了UHMWPE/石墨烯抗靜電復(fù)合材料,由于形成了石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),所以具有較低的導(dǎo)電逾滲值(Compos. Sci. Technol.2013. 89, 180-5;中國發(fā)明專*申請(qǐng)?zhí)枺?01310317580.2)。以上研究得到國家自然科學(xué)基金(51273210;51273207;51003117)和寧波市重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2009B21008)的支持,并作為研究基礎(chǔ)申請(qǐng)獲批寧波市石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開發(fā)專項(xiàng)1項(xiàng)(2013B6009)。

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