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石墨烯有新進展 新型電池改寫鋰電常規

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-10     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:73
核心提示:
常規 新一代電池用碳作負極

池充電更快、耐用性更持久。誘導崔博士補充道:“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極,使用誘導氟化工藝制作電池。”

  崔博士說道:“以前,大家都不知道碳用作電池負極可以得到這么好的性能。這是我們技術的特別之處,在《自然科學報告》發表的論文中也進行了詳細描述。這是一個漫長的研發過程,我們發現了碳的特殊性能,堅持試驗了三年才得到現在的結果。”

  崔博士現在是技術研發公司AdvEn Solutions的首席技術官。AdvEn Solutions公司計劃在2014年年底前制作出電池樣品,并研發三種電池滿足不同的需求:第一種電池實現較高的輸出功率和較長的使用周期;第二種電池實現快速充放電;第三種可實現高容量儲能。

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

  AdvEn Solutions公司隸屬于阿爾伯塔大學化學材料工程系,目前計劃再吸收若干個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系,計劃為這種新技術的碳陰極研發陽極材料。 

  石墨烯高分子復合材料領域研究取得進展

  石墨烯是一種在熱、電、力學性能等方面具有獨特優勢的新型碳材料,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,而且為開發功能高分子復合材料提供技術支撐。寧波材料所在實現石墨烯產業化制備的基礎上,進一步開展石墨烯/高分子復合體系相關研究,揭示石墨烯與高分子基體之間的非共價建結合機理,由此提出非化學法改善高分子與石墨烯間界面粘結的新方法。

  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,相鄰兩個六圓環的面心距為0.246nm。石墨烯片層表面與聚己內酯(PCL)片晶間存在晶格匹配關系,可誘導PCL分子鏈在其表面附生結晶,從而產生“物理鉚合”作用,顯著提高二者之間的界面粘結性(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PCL分子取向與結晶的影響,發現在附生結晶和空間限制雙重作用下PCL分子鏈的松弛抑制現象(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合材料提供了基礎。研究人員還通過靜電吸附制備了UHMWPE/石墨烯抗靜電復合材料,由于形成了石墨烯三維網絡結構,所以具有較低的導電逾滲值(Compos. Sci. Technol.2013. 89, 180-5;中國發明專*申請號:201310317580.2)。以上研究得到國家自然科學基金(51273210;51273207;51003117)和寧波市重點科技創新團隊(2009B21008)的支持,并作為研究基礎申請獲批寧波市石墨烯產業化應用開發專項1項(2013B6009)。

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