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锂离子电池是最常用的储能装置,由于具有便于携带、环境友好和高能量密度等特点,广泛应用于智能手机、笔记本电脑以及电动车中。最常用的负极材料是石墨,其层间的范德华力确保该材料在充放电过程中的稳定性以及循环使用寿命。但由于晶格常数较小限制了锂离子能够插层的位置,容量值低。寻找一种具有高容量以及循环稳定性的材料是当下锂离子电池研究的热点。
硅烯是一种具有蜂窝状结构的层状硅材料,可通过分子束外延以及固相反应的方法制备得到。由于在硅烯中,硅原子间的键长要比石墨烯中碳原子间的键长大许多,所以硅烯中层间原子排列具有曲翘的排列结构。相比于传统金刚石结构的硅材料,硅烯的层间耦合作用是范德华力,层与层之间提供了可供锂离子插入的空间,确保在充放电过程中硅烯的结构不被破坏,从而避免了传统硅电极材料在充放电过程中电极体积膨胀的问题。利用硅烯制作的负极材料的稳定性和循环次数都可以得到很大的提高,相比于石墨,多层硅烯的晶格常数更大,其理论容量可以达到石墨的三倍左右。
最近,澳大利亚伍伦贡大学杜轶课题组通过分子束外延的方法制备了单层/多层硅烯样品,并用扫描隧道显微镜详细地研究了硅烯的原子和电子结构。研究结果清楚地显示了硅烯的ABA?结构。通过角分辨光电子能谱仪确定了硅烯的狄拉克费米子特性,这一研究表明硅烯中的电子具有极快的传输速度,解决了传统硅材料中导电性差的问题。另外,研究还表明硅烯在大气下的稳定性远高于传统硅材料,其结构和电子性能均得以保持。这一成果近期发表在AdvancedMaterials[1]和ACSCentralScience[2]上。文章的第一作者是伍伦贡大学的庄金呈博士和李志博士。
硅烯蜂窝状ABA?原子结构
另外,利用固相法制备的硅烯中硅原子和钙原子交替排列形成层状结构,通过局部化学插层的方法把钙移除,进而得到独立无衬底的硅烯。利用这种化学法制备的硅烯作为锂电池的阴极,同时具有硅基材料的高容量和石墨材料的良好循环特性等优点,成为一种非常有潜力的锂离子电池负极材料。
固相反应法和化学法制备硅烯
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7月16日,中国电力企业联合会电动交通与储能分会发布《电化学储能行业发展报告2025》(简称《报告》)。其中显示,2024年电化学储能运行效率与商业价值实现“双突破”,平均转换效率达88.75%。《报告》分析了9个省份独立储能运营模式,以江苏为例,“充放电价差+顶峰补贴+容量租赁+储能补贴”模式,50M
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北极星售电网获悉,7月15日,广州市发展和改革委员会发布关于市十六届人大五次会议第20252856号建议答复的函。答复文件明确,中国人民银行、国家金融监管总局、中国证监会、国家外汇局、广东省人民政府联合印发的《关于金融支持广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作的意见》发布,意见第9条“创新服务
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石墨烯、过渡金属氧化物以及过渡金属硫化物等二维材料的发展给高性能电极材料的研发提供了史无前例的机遇。尽管二维材料在锂电池领域取得了显著的进展,但仍面临着诸多挑战。比如,对于层状石墨烯薄片来说,当前苛刻的制备工艺以及严重的自身团聚等问题使其在电极材料的应用中黯然失色;而对于大部分低
编者按电池技术进步的齿轮也一直高速运转着:固态电池、锂空气电池、硅碳负极、硅烯负极、高镍三元材料、富锂锰基材料关于电池的研究与尝试从未停止。大胆猜想,小心验证一直都是科技研究的神圣法则,也正是这种创造性极大丰富着我们生活。而目前新能源汽车的极速发展,对动力电池技术质变的需求越发紧
近日,来自法国斯特拉斯堡大学的Dr.XiaoyanZhang等研究人员在AdvancedEnergyMaterials上发表题目为2DMaterialsBeyondGrapheneforHigh-PerformanceEnergyStorageApplications的综述文章,系统研究和分析了二维石墨烯类似物的制备、性质以及作为能源存储材料的性能、影响因素,二维石墨烯类似物作为电极
近日,第四届中国动力储能电池技术及材料大会在京隆重举办。深圳市新嘉拓自动化技术有限公司刘锴博士就《硅碳复合负极材料与锂离子动力电池》在会上做报告解析,以下是其演讲实录:各位同仁大家好,上次我们已经讲了硅碳复合负极材料,我们有几家生产商,上次也讲过这个事情,我回顾的意思是这样的,在
物理学家习惯使用他们所能想到的最好的词语来形容石墨烯。这丝薄的单原子厚度的碳是灵活、透明的,比钢强、比铜导电好,虽然非常薄,但它实际上是二维材料。在2004年被分离出来后不久,石墨烯就成为全世界研究人员痴迷的对象。不过,对AndrasKis而言并非如此。Kis表示,与石墨烯一样不可思议的是,我觉
2010年诺贝尔物理学奖授予给了曼彻斯特大学的Geim和Novoselov,以奖励他们对二维材料石墨烯的开拓性研究。细心的读者会发现获奖理由并未使用发现意味的字眼,这是因为石墨烯究竟是谁发现的仍存在争议。自从日本NEC公司的Iijima于1991年发表了那篇触发碳纳米管研究的里程碑式的论文,人们对于碳纳米管的
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北极星储能网获悉,7月17日,德尔股份在投资者关系活动记录表中表示,2017年董事长李毅先生在日本接触到固态电池项目,前瞻性的预判到了固态电池技术的巨大市场价值,并于2018年成立了日本德尔进行固态电池技术的开发。另一方面,公司固态电池的布局也是在顺应和拥抱汽车行业电动化的发展趋势,是公司
“反内卷”行动下,硅料价格应声上涨,自2025年6月底迎来反弹后,截至目前已连续上涨3周,本周均价更是重回4字头。其中,n型复投料成交价格区间为4.0-4.9万元/吨,成交均价为4.17万元/吨,周环比上涨12.4%。n型颗粒硅成交价格区间为4.0-4.5万元/吨,成交均价为4.10万元/吨,周环比上涨15.2%。数据来源
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北极星储能网获悉,7月15日消息,新疆维吾尔自治区工业和信息化厅开展锂离子电池行业规范公告申报工作,启动第九批锂离子电池行业规范公告申报工作,申报企业的范围包括锂离子电池、正极材料、负极材料、隔膜、电解液生产企业,锂离子电池包括单体电池(电芯)和电池组(含电池模组和系统)。原文如下
北极星储能网获悉,7月15日,杉杉股份在2025年半年度业绩预增公告中表示,实现归属于上市公司股东的净利润16,000万元至24,000万元,与上年同期(法定披露数据)相比,将增加14,242.55万元至22,242.55万元,同比增加810.41%至1265.61%;预计2025年半年度实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益后的净
北极星储能网获悉,7月14日,广东汕头市工业和信息化局开展2026年省级制造业当家重点任务保障专项资金(新一代信息技术和产业发展)支持电子信息产业方向项目入库,提到支持新型储能产业发展。支持新型储能产业领域具备较大竞争优势的储能电池及相关材料、设备、系统,具体包括:一是储能型锂离子电池
北极星储能网获悉,7月4日,深圳坪山区人民政府发布《深圳市坪山区落实“双碳”战略进一步推动新能源产业高质量发展的若干措施》。其中指出,支持企业建设新型电池及储能、充电设施、光伏、氢能、智能电网和综合能源服务等领域中试生产线,对项目总投资额(不含土建)在500万元以上的,按设备投资额的1
北极星储能网获悉,6月27日,奇台县与钠美新能源科技(洛阳)有限公司正式签署合作协议,总投资5亿元的钠离子电芯及电源系统项目落户奇台产业园区。该项目规划建设1GWh钠离子电芯生产线、2GWh电源系统集成基地,总用地约200亩。项目建成后预计年产值达20亿元,新增就业岗位500个,带动正负极材料、隔膜
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