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锂电池充电速度快16倍!美高校开发出新型正极材料

2022-03-31 03:58上一篇:比利时建筑师:超级3D打印唯美海洋城市! |下一篇:没有了

本文摘要:加州大学河滨分校的一组研究人员研发出有了一种新的架构的硅阳极,应用于在锂电池中可以使电池过程慢16倍。新的设计建构于3D结构的锥形碳纳米管材料之上。 可以使电池比原本重40%,却能装载比原本多60%的电量,将使电池速度快16倍左右。 由于锂电池被广泛应用,人们也对之展开大量的研究提高它们的性能。找寻极致的电极材料的研究未曾暂停过。 在商用领域目前的阳极多由石墨碳做成,每克能装载370mAh电量(370mAh/g比容量)。

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加州大学河滨分校的一组研究人员研发出有了一种新的架构的硅阳极,应用于在锂电池中可以使电池过程慢16倍。新的设计建构于3D结构的锥形碳纳米管材料之上。

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可以使电池比原本重40%,却能装载比原本多60%的电量,将使电池速度快16倍左右。  由于锂电池被广泛应用,人们也对之展开大量的研究提高它们的性能。找寻极致的电极材料的研究未曾暂停过。

在商用领域目前的阳极多由石墨碳做成,每克能装载370mAh电量(370mAh/g比容量)。而如果用碳纳米管做成阳极,可以使性能刷三倍左右,超过1000mAh/g比容量。而更进一步研究找到,硅是更佳的电池负极材料。因为它不具备4200mAh/g比容量。

比起目前商用的电池,获取了10倍以上的性能。而必要用于硅阳极并无法在现有的锂电池结构内长时间工作。

由于硅和锂会在电池内部再次发生反应,它不会收缩到4倍长时间的大小。  现在,加州大学河滨分校的研究人员早已研发出有一种新的架构来将硅应用于在锂电池的阳极上。

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不仅需要使单位重量材料装载更加多电量,同时能让电池速度快16倍左右。研究人员首先建构了一层石墨烯薄片,并在此基础上用于柱状碳纳米管建构了柱状的纳米结构。

最后他们用于保守的电感耦合等离子体使之柱状纳米管变为锥形结构,最后他们将非晶硅沉积在上面。  应用于这种结构的阳极的锂离子电池在较慢充放电循环中也展现出出有了极高的稳定性,阳极能超过1954mAh/g(是传统阳极的五倍性能)。


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