“硫模板法”技術(shù)可讓鋰離子電池再“瘦身

時(shí)間:2018-02-01

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導(dǎo)語:借助這一技術(shù),未來鋰離子電池有望進(jìn)一步“瘦身”,變得更輕薄耐用。

手機(jī)、筆記本電腦等如何更輕更薄,電動(dòng)汽車如何擁有更長續(xù)航里程的電量……天津大學(xué)楊全紅研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出“硫模板法”,通過對(duì)高體積能量密度鋰離子電池負(fù)極材料設(shè)計(jì),最終完成石墨烯對(duì)活性顆粒包裹的“量體裁衣”。借助這一技術(shù),未來鋰離子電池有望進(jìn)一步“瘦身”,變得更輕薄耐用。

用戶便攜性需求的提高以及使用空間的限制要求當(dāng)今鋰離子電池具備高的體積能量密度。納米技術(shù)可以使電池“更輕”,但由于納米材料較低的密度,“更小”成為橫亙?cè)趦?chǔ)能領(lǐng)域科研工作者面前的一道難題。碳納米材料構(gòu)建的碳籠結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是解決錫、硅等非碳負(fù)極材料嵌鋰時(shí)巨大體積膨脹問題的主要手段,對(duì)碳籠結(jié)構(gòu)的精確定制是新型高性能負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化必由之路。

楊全紅教授研究團(tuán)隊(duì)基于石墨烯界面組裝,發(fā)明了對(duì)致密多孔碳籠精確定制的硫模板技術(shù),利用石墨烯凝膠的毛細(xì)蒸發(fā)致密化策略,成功解決了碳材料高密度和孔隙率“魚和熊掌不可兼得”的瓶頸問題,成功得到了高密度的多孔碳材料。這種基于石墨烯組裝的碳籠結(jié)構(gòu)“量體裁衣”的設(shè)計(jì)思想可以拓展為普適化的下一代高能鋰離子電池和鋰硫電池、鋰空氣電池等電極材料的構(gòu)建策略,從而使儲(chǔ)能電池有望實(shí)現(xiàn)“小體積”“高容量”。

來源:科技日?qǐng)?bào)

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