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随着现代科学技术的发展,柔性、可穿戴、可折叠、智能化是电子设备发展的主流方向,为电子产品提供能量的储能器件也逐步向轻、薄、韧等方向发展。柔性超级电容器是一种储能器件,具有高容量、充放电速度快、安全环保等特点,在新兴的电子智能设备等高新技术上有着广阔的应用前景。碳纤维和碳纳米管纱布等碳纺织品作为柔性电极活性材料已经被广泛研究并且表现出优异的电化学性能,然而由于大部分产品是水系电解液,其放电电压低于2V,极大降低了这些柔性超级电容器的能量输出,限制了其发展和实际运用。
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所国际实验室张跃钢团队近期结合静电纺丝技术和高温热解技术,制备在一维碳纤维上生长垂直碳管的三维多级结构,并对其电化学性能进行研究。在碳纤维上生长垂直碳纳米管阵列,提高了碳纤维的比表面积、导电性、多孔性以及电解液的浸润性,同时利用离子液3体电解液代替传统的水系电解液将其输出电压扩展到4V,有效提高了柔性电容器的能量输出。以离子液体为电解液所组成的柔性电容器在30°C,电流密度为0.5A/g的条件下,其比容量达到70.7 Wh/kg, 在60°C,电流密度为1A/g的条件下,其比容量达到98.8 Wh/kg。用该材料组装的柔性电容器也表现出超高的循环稳定性,在充放电循环20000次后,其容量保持率为97%。该三维柔性碳电极材料的优异性能得益于,利用垂直碳管类储存和积累电荷,而碳纤维导电基底运输电荷形成一个三维导电网络,极大地促进电子和离子的移动速度,减少材料本身电阻。相关成果已作为封面文章发表在Chemistry of Materials(DOI: 10.1021/cm 503784x)杂志上。
该材料的合成方法采用柔性的碳纤维代替以往坚硬的硅或者金属基底来生长碳纳米管阵列,同时采用PVP固体分解提供碳源的方法避免可燃性气体的使用,合成了仙人掌状的三维柔性碳电极材料,既降低了成本也提高了制备的安全性,有望大规模合成,并运用于新兴的柔性电子储能设备。
以上工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金的大力支持。
图示:在碳纤维上生长垂直碳管的结构示意图及其实际运用图
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1月18日获悉,山东淄博供电公司的储能式大电流短路冲击试验室顺利通过验收,标志着该公司成为国网山东省电力公司首家具备储能式大电流短路冲击试验检测能力的地市级供电公司。淄博供电公司于2019年开始试点建设储能式大电流短路冲击试验室,并先后完成两期实验室改造升级。该试验室配置的大容量储能式
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北极星储能网讯,近日,天赐材料发布《关于液体六氟磷酸锂产线停产检修的公告》。根据公告显示,公司计划于2024年3月11日开始对年产3万吨液体六氟磷酸锂产线进行停产检修,预计检修时间不超过30天。据了解,六氟磷酸锂是电解液成分最重要的组成部分。
北极星储能网获悉,3月5日,多氟多公告,董事会同意子公司在韩国设立合资公司,合资公司拟投资总额约为1300亿韩元(约7.01亿元人民币)。根据公告,多氟多子公司HFRNEWENERGYPTE.LTD与SoulbrainHoldingsCo.,Ltd.(以下简称“SBH”)设立合资公司(英文名称为S6FNEWENERGYCo.,Ltd.,暂定名),投资总额为1
近日,大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员和鲁文静副研究员团队在溴基液流电池电极研究方面取得新进展。研发团队通过在电极表面基于可逆的固态溴络合效应,同步提高了电极的固溴能力和催化活性,降低了溴基液流电池的自放电率,提高了电池功率密度和循环寿命。研究团队提出了一种向电极表
锂电池的性能和成本在很大程度上取决于其电极的制造工艺。锂电池在动力和储能领域的大规模应用,一直受限于电池储存能量、产品性能稳定和成本下降的约束。提升电池的储存能量实际也是降低单位产品的投入成本,目前正在通过上游正负极材料的创新在实现;同时在制造端新型干法电极技术的创新突破,在精简
今日,深圳市好风光氢能科技有限公司(以下简称“好风光氢能”)与深圳大学在深圳大学丽湖校区材料学院5楼会议室签署了“电解水析氢高效电极材料研发与产业化”合作协议,就绿氢装备核心技术研发与产业化等项目达成合作意向,探索建立长期校企“产学研用”合作机制,建立校企合作新典范。双方将围绕科
7月22日,云南大理永平县新能源电池先进电极材料项目的年产1万吨先进电极材料项目投产。新能源电池先进电极材料项目位于云南永平县博南工业(物流)园区,用地面积约100亩,总投资2.2亿元,通过高新科技深加工制备钠离子电池负极硬碳,将核桃壳高效利用,主要生产基于生物质核桃壳的新能源电池、超级电
北极星储能网获悉,9月5日,淮南市人民政府办公室发布关于印发淮南市“十四五”科技创新规划的通知。规划中提出,大力发展高容量长寿命三元正极材料、富锂锰基正极材料和硅碳复合负极材料等新型锂离子电池电极材料,电解液及固体电解质材料、燃料电池电解质与电极材料,高效电解制氢离子交换膜、储氢材
据日媒报道,日本东北大学讲师小林弘明等人的研究小组开发出了一种电极材料,该材料使用碳及氧等元素构成的“克酮酸”物质,不用稀有金属,理论蓄电容量是钴类正极材料的4倍左右。钴是发展战略性新兴产业的重要矿产资源,《全国矿产资源规划(2016—2020年)》将钴列为我国24种战略性矿产之一。同时,
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充电9分钟可恢复约80%的电量、2000次循环后仍可保持90%的容量……中国科学技术大学教授季恒星研究组与合作者全新设计的新型锂离子电池电极材料——黑磷复合材料,使兼具高容量、快速充电能力且长寿命的锂电池成为可能。该成果10月9日发表在《科学》。随着环保意识深入人心,电动汽车愈发受到市场青睐,
近日,中国科学技术大学季恒星教授研究组与合作者们,在新型锂电池电极材料研究方面取得重大突破——全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能,该成果已在《科学》杂志发表。该研究成果也有望解决目前电动汽车充电时间较长的难题。电极材料决定充电速度据季教授介绍
锂离子电池和超级电容器是储能原理不同、各有特点的两类代表性储能器件。锂电池能量密度高(~250Whkg-1),但功率密度偏低(<1kWkg-1),而超级电容器功率密度高(~15kWkg-1)但能量密度过低(<20Whkg-1)。超越上述两类储能器件的储能极限,发展兼具高能量密度和高功率密度储能器件的新型电极材料,
德克萨斯州农工大学(TexasAM)的一支研究团队,想到了将碳纳米管掺入锂金属电池的电极中,以实现更高、更安全的充电。该校工程学院的科学家们,将研究重点放在了电池架构的改良上。据悉,传统锂电池中的锂离子会在充放电过程中于两极之间来回移动,其中阳极材料通常由石墨和铜的混合物制成。德克萨斯
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