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日前,我校物理与微电子科学学院鲁兵安教授课题组在储能领域的研究取得重要进展。课题组杨钰桦博士为第一作者、鲁兵安教授为通讯作者,在ACS Nano(影响因子12.88)发表了题目为《Bacteria Absorption-Based Mn2P2O7-Carbon @ Reduced Graphene Oxides for High Performance Lithium-Ion Battery Anodes》的论文。这是国际上首次报道基于细菌吸收制备高容量、长寿命的锂离子电池电极材料。
发展新型高能量密度的绿色储能器件,以替代传统能量储运体系,是包括我国在内的世界各能源消耗大国的当务之急。锂离子电池作为高能量密度的储能设备被广泛地应用于手机、笔记本电脑等便携式电子产品中。然而由于锂离子电池容量低、寿命短等问题,研发高容量锂离子电池电极材料及克服容量衰减成为当前锂电池研究的重点。
(基于细菌吸收制备的锂离子电池负极材料展现了高容量、长寿命)
在鲁兵安教授的指导下,杨钰桦、王斌等课题组成员通过对细菌进行培养及后处理制备了非晶碳(细胞膜与细胞壁等转换为非晶碳)完美包覆活性材料的柔性电极,并对活性材料的储锂性能进行了第一性原理的计算、电化学性能测试。由于非晶碳完美地包覆了活性材料,在充放电过程中活性材料不会因粉化而溶解于电解液中,同时在充放电过程中SEI膜(钝化膜)绝大部分形成在结构稳定非晶碳的表面,从而实现锂离子电池的高容量和长寿命。实验结果显示,锂离子电池在循环2000次后容量几乎没有任何衰减。该研究成果为高性能、长寿命锂离子电池的电极材料的研发开辟了新方向。
(电极材料的制备机理示意图及活性材料反应的理论计算示意图)
据悉,鲁兵安教授课题组长期从事动力储能电池及其关键材料的研究,2016年以来已经在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.201504589,封面文章,影响因子 11.8)、Small(DOI:10.1002/smll.201600565,影响因子8.36)等学术期刊发表了多篇高水平论文。
相关研究工作得到了国家自然科学基金,教育部博士点基金,湖南省自然科学基金,湖南大学交叉学科基金,湖南大学青年教师成长基金等的资助。
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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
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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,
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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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