我國科學家研發出高氮摻雜的多孔微晶碳鉀電負極材料
近日,中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其團隊聯合香港城市大學教授李振聲成功研發出高氮摻雜的多孔微晶碳納米材料,其作為鉀離子電池負極表現出高容量和長循環特性。相關研究成果"Ultrahigh Nitrogen Doping of Carbon Nanosheets for High Capacity and Long Cycling Potassium Ion Storage"(《具有高容量長循環儲鉀性能的高氮摻雜碳納米材料》)在線發表于材料期刊Advanced Energy Materials(《先進能源材料》)。 由于鉀儲量豐富、與鋰接近的標準氫電極電勢(-2.93 V)等特性,使得鉀基儲能器件在規模化儲能領域具有良好的應用前景。然而,由于鉀離子的離子半徑較大(1.38埃米),不僅阻礙了其在電極材料中的嵌入/脫出,動力學緩慢,還會導致電極材料發生較大的體積變化,使得......閱讀全文
我國科學家研發出高氮摻雜的多孔微晶碳鉀電負極材料
近日,中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其團隊聯合香港城市大學教授李振聲成功研發出高氮摻雜的多孔微晶碳納米材料,其作為鉀離子電池負極表現出高容量和長循環特性。相關研究成果"Ultrahigh Nitrogen Doping of Carbon Nanosheet
多孔碳負極材料可有效儲鉀
從河北科技大學獲悉,該校經濟管理學院材料學院王波教授帶領的科研團隊與北京航空航天大學王偉教授、劍橋大學郗凱博士等在鉀離子電池多孔碳負極材料領域合作取得重要進展,相關研究近日在英國皇家化學學會RSC出版社旗下《材料化學學報》 上發表。圖片來源于網絡 鉀離子電池因儲量豐富、價格低廉且具有較低的氧化
寧波材料所在氮摻雜納米碳材料研究方面取得進展
氮摻雜納米碳材料研究已經成為國際碳材料領域的熱點之一,這主要是因為氮原子比碳原子多一個價電子,氮摻雜進入石墨的六元環結構后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能團,不僅可以提高納米碳材料的表面化學活性,還可對其電子結構進行調節。在眾多納米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面積、可填充空
研究人員開發出多孔碳負極材料儲鉀
記者11月27日從河北科技大學獲悉,該校經濟管理學院材料學院王波教授帶領的科研團隊與北京航空航天大學王偉教授、劍橋大學郗凱博士等在鉀離子電池多孔碳負極材料領域合作取得重要進展,相關研究近日在英國皇家化學學會RSC出版社旗下《材料化學學報》 上發表。 鉀離子電池因儲量豐富、價格低廉且具有較低的
氮磷共摻雜碳材料與磷化鐵集成電極材料問世
安徽理工大學材料科學與工程學院副教授黃新華在電容去離子研究領域取得新進展,制備出氮磷共摻雜碳基材料和磷化鐵分散氮、磷摻雜多孔碳電極材料,并將上述兩種材料用于高選擇性去除廢水中重金屬銅離子。相關研究成果相繼發表在《脫鹽》和《化學工程雜志》上。? 氮磷共摻雜碳材料高效吸附銅離子配位機理示意圖。安徽理工大
氮磷共摻雜碳材料與磷化鐵集成電極材料問世
安徽理工大學材料科學與工程學院副教授黃新華在電容去離子研究領域取得新進展,制備出氮磷共摻雜碳基材料和磷化鐵分散氮、磷摻雜多孔碳電極材料,并將上述兩種材料用于高選擇性去除廢水中重金屬銅離子。相關研究成果相繼發表在《脫鹽》和《化學工程雜志》上。? 氮磷共摻雜碳材料高效吸附銅離子配位機理示意圖。安徽理工大
氮摻雜碳球復合材料用于高性能鋰離子電池
二氧化鍺因具有很高的儲鋰性能,被認為是一種極具前景的鋰離子電池負極材料。但是由于其在脫/嵌鋰過程中體積膨脹導致二氧化鍺負極材料的破碎和粉化,使其容量迅速衰減,為了改善二氧化鍺的循環性能,開發和設計一種二氧化鍺/碳復合材料不僅可以提高復合物的導電性,同時還可以緩沖電極材料的體積變化,改善電極材料的
氮摻雜缺陷納米碳材料催化臭氧氧化的機理研究取得進展
近日,中國科學院過程工程所環境技術與工程研究部青年研究員謝勇冰、研究員曹宏斌與南伊利諾伊大學教授葛慶峰合作,基于密度泛函理論(DFT)計算和機器學習等方法,探究了氮摻雜缺陷納米碳(N-DNCs)材料表面臭氧(O3)活化與單線態氧(1O2)的生成機制,并在此基礎上建立了催化劑表面性質與O3活化活性
氮摻雜中空多孔碳納米籠分級結構
氮摻雜中空多孔碳納米籠分級結構,特點有氮摻雜碳、中空結構、富含空隙、微觀納米籠、分級結構、具有在酸性環境和堿性環境條件下的良好氧還原活性。離材料合成領域太久,這個反應路徑好復雜,三個固體粉末混合在一起進行熱解,感覺這個分級結構是個固相反應。這種固相反應產率和克級別生產難度會大一些。The decom
鋰電池碳負極材料介紹
碳負極材料:鋰電池已經實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。
湖南大學陳小華:-“雙管齊下”構建高效儲鉀碳負極材料
富氮碳材料不僅具有碳材料的豐富、無毒、安全和耐用的特點,其高氮含量還可以有效地改善碳電極材料的電化學性能,包括電導率、潤濕性、化學穩定性和堿金屬離子吸附性。聚合物衍生的富氮碳材料常常具備多種氮構型,如吡啶氮、吡咯氮、石墨氮和氧化吡啶氮。其中,吡啶氮和吡咯氮比石墨氮具有更高的K?吸附能力。此外
新疆理化所制備出超高比表面積氮摻雜多孔碳材料
新型碳材料的設計是當前材料科學研究的一個熱點,碳材料可廣泛應用于傳感、催化、儲能、環境修復等領域。傳統制備碳材料的原料都是以化石資源為主,但隨著化石能源的大量消耗,環境問題也變得日益突出。因此,開展以可再生的、廉價的、綠色環保的生物質為原料制備碳材料的研究具有重要的意義,也是可持續和綠色化學的目
鋰電負極材料納米碳管的簡介
納米碳管是近年來發現的一種新型碳晶體材料,它是一種直徑幾納米至幾十納米,長度為幾十納米至幾十微米的中空管,其性能如下: 納米管的制備有直流電弧法和催化熱解法。 催化熱法是將20%H2+80%CH4混合氣體在Ni+Al2O3的催化劑顆粒上于500℃熱解,將熱解的樣品研磨后,加入熱硝酸(80℃)
佰思格鈉電硬碳負極正式投產
?1月23日,位于四川遂寧高新區的四川佰思格新能源有限公司的2條硬炭生產線高速運轉,首批鈉離子硬炭負極材料產品正式下線,并于 次日交付到長三角客戶手中。1月17日上午,佰思格首條千噸級硬炭生產線順利投產,標志著佰思格硬炭材料量產進入新的階段。據悉,佰思格千噸級硬炭材料項目總投資1億元,占地44畝,分
利用棉花短絨制備出超高比表面積氮摻雜多孔碳材料
新型碳材料的設計是當前材料科學研究的一個熱點,碳材料可廣泛應用于傳感、催化、儲能、環境修復等領域。傳統制備碳材料的原料都是以化石資源為主,但隨著化石能源的大量消耗,環境問題也變得日益突出。因此,開展以可再生的、廉價的、綠色環保的生物質為原料制備碳材料的研究具有重要的意義,也是可持續和綠色化學的目
我國學者利用三維網絡碳材料研制雙碳鈉離子混合電容器
混合電容器技術將二次電池和超級電容器進行“內部交叉”,兼具高能量密度、高功率密度及長壽命等特性。目前,鋰離子混合電容器已實現商業化應用。但鋰資源不足和分布不均會限制鋰基儲能器件大規模應用及可持續發展。鈉鉀資源豐富、分布廣泛、價格低廉,與鋰的物理化學特性相似,使得鈉鉀離子儲能器件有望成為鋰基儲能體
鋰電負極材料納米碳管的功能介紹
納米負極材料主要是希望利用材料的納米特性,減少充放電過程中體積膨脹和收縮對結構的影響,從而改進循環性能。實際應用表明:納米特性的有效利用可改進這些負極材料的循環性能,然而離實際應用還有一段距離。關鍵原因是納米粒子隨循環的進行而逐漸發生結合,從而又失去了納米粒子特有的性能,導致結構被破壞,可逆容量
鋰電池非碳負極材料的介紹
對LixFe2O3、LixWO2、LixMoO2、LixNb2O5等過渡金屬氧化物材料研究工作開展比較早,與LixC6嵌入化合物相比,這些材料的比容量較低,因而基本上未能得到實際應用。錫的氧化物(包括氧化亞錫、氧化錫及其混合物)具有一定的可逆儲鋰能力,儲鋰容量比石墨材料高得多,可達到500 mA
鋰離子電池碳負極材料的特點
1. 高比容量:碳負極材料具有較高的比表面積,能夠提供更多的反應表面,因此具有較高的鋰嵌入/脫嵌容量。天然石墨的比容量約為372mAh/g,人工石墨可達到350-360mAh/g,非晶碳可達到250-300mAh/g。2. 循環壽命長:由于碳負極材料與鋰之間的化學反應是可逆的,因此其循環壽命相對較長
鋰電池碳負極材料的相關介紹
碳負極鋰離子電池在安全和循環壽命方面顯示出較好的性能,并且碳材料價廉、無毒,目前商品鋰離子電池廣泛采用碳負極材料。近年來隨著對碳材料研究工作的不斷深入,已經發現通過對石墨和各類碳材料進行表面改性和結構調整,或使石墨部分無序化,或在各類碳材料中形成納米級的孔、洞和通道等結構,鋰在其中的嵌入-脫嵌不
鋰電池碳材料負極的技術缺陷
采用電動車輛取代燃油車輛是解決城市環境污染的最佳選擇,其中鋰離子動力電池引起了研究者的廣泛關注.為了滿足電動車輛對車載型離子動力電池的要求,研制安全性高、倍率性能好且長壽命的負極材料是其熱點和難點。商業化的鋰離子電池負極主要采用碳材料,但以碳做負極的鋰電池在應用上仍存在一些弊端:1、過充電時易析出鋰
鋰離子電池碳負極材料的特點
鋰離子電池碳負極材料的特點如下:1. 高比容量:碳負極材料具有較高的比表面積,能夠提供更多的反應表面,因此具有較高的鋰嵌入/脫嵌容量。天然石墨的比容量約為372mAh/g,人工石墨可達到350-360mAh/g,非晶碳可達到250-300mAh/g。2. 循環壽命長:由于碳負極材料與鋰之間的化學反應
基于氮硫共摻雜空心碳納米帶的高效鈉離子電容器
近日,中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其團隊聯合湖南大學教授馬建民研發出基于氮硫共摻雜空心納米帶的鈉離子電容器,并獲得高容量和長循環壽命。在5A/g的高電流密度下循環10000次后,容量保持率接近100%。相關研究成果以Hollow Carbon Nanobe
哈工大團隊在《納米快報》上發表碳基儲能研究論文
近日,以哈爾濱工業大學為第一署名單位,能源學院高繼慧教授團隊孫飛副教授為第一作者的題為“原位高含量氮摻雜碳納米球體合成增強正負極電容儲存活性構筑4.5 V高能量密度全碳鋰離子電容器”的研究論文發表于納米領域著名刊物《納米快報》上。 該研究基于連續的氣溶膠輔助噴霧合成技術獲得了高濃度氮摻雜的納米
常用鋰離子電池碳負極材料有哪些?
鋰離子電池負極材料主要有碳、石墨、硅、錫、鈷等,而鋰離子電池碳負極材料常見的分類方法包括天然石墨負極材料、人工石墨負極材料、非晶碳負極材料和硅碳復合負極材料等。
非碳鋰電池負極材料的性能介紹
含鋰過渡金屬氮化物是在氮化鋰Li3N高離子導體材料(電導率為102·cm-1)的研究基礎上發展起來的,可分為反CaF2型和Li3N型兩種,代表性的材料分別為Li3-xCoxN和Li7MnN4。Li3-xCoxN屬于Li3N型結構鋰過渡金屬氮化物(其通式為Li3-xMxN,M為Co、Ni、Cu等),該
鋰離子電池碳負極材料的基本特點
1. 高比容量:碳負極材料具有較高的比表面積,能夠提供更多的反應表面,因此具有較高的鋰嵌入/脫嵌容量。天然石墨的比容量約為372mAh/g,人工石墨可達到350-360mAh/g,非晶碳可達到250-300mAh/g。2. 循環壽命長:由于碳負極材料與鋰之間的化學反應是可逆的,因此其循環壽命相對較長
鋰電池的新材料硅碳復合負極材料的介紹
數碼終端產品的大屏幕化、功能多樣化后,對電池的續航提出了新的要求。當前鋰電材料克容量較低,不能滿足終端對電池日益增長的需求。 硅碳復合材料作為未來負極材料的一種,其理論克容量約為4200mAh/g以上,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余,其產業化后,將大大提升電池的容量。現在硅碳復
研究揭示高性能鉀離子電池負極材料新進展
3月18日,中國科學院深圳先進技術研究院材料所(籌)光子信息與能源材料研究中心在新型高性能鉀離子電池的負極材料研究方面取得新進展:理論預言苯乙烯材料是一類非常有前景的鉀離子電池負極材料,基于大量的計算模擬數據指出苯乙烯材料在用作鉀離子電池負極材料時具有非常高的理論比容量和非常小的體積膨脹。相關成
中國科大在鈉離子電池高性能磷基負極材料研究取得進展
近日,中國科學技術大學化學與材料科學學院教授余彥課題組通過構筑氮摻雜微孔碳負載無定型紅磷,利用其電子及離子導電性和結構穩定性三者增強協同效應,實現了磷基負極材料在鈉離子電池中的長循環性能及高倍率性能的突破,相關工作以Confined Amorphous Red Phosphorus in MOF