時間:2022-03-03 09:15:21來源:
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”成為橫亙在儲能領(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)極材料嵌鋰時巨大體積膨脹問題的主要手段,對碳籠結(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,從而使儲能電池有望實(shí)現(xiàn)“小體積”“高容量”。
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