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“充电5分钟,通话2小时”,这句娃娃也能脱口而出的广告语,切中了锂电池充放电速度慢的痛点。记者14日从南京理工大学获悉,该校纳米能源材料实验室团队利用新型材料,让兼具大储电量、快速充放电优势的超级电容器成为可能。相关成果发表在最新一期《先进材料》上。
超级电容器作为一种储能装置,拥有可快速充放电的突出优势,然而市面上流行的电子产品使用的仍多为充放电速度相对更慢的锂电池,这是因为储电量低这一短板严重限制了超级电容器的应用。
电极与电解液是影响超级电容器性能的两大要素。长久以来,科研人员试图从以上两个角度分别寻找既能保持快速充放电优势,又能提高储电量的方法。
据团队负责人夏晖教授介绍,氧化铁资源丰富、价格低廉、对环境友好,作为一种极具应用潜力的电极材料受到许多科研人员的青睐,但其电子、离子传导性能较差,制约了它在超级电容器中的应用。团队首次提出,利用改性的方法,在氧化铁电极材料表面制造氧缺陷,进而有效调控改性氧化铁电极材料与氧化还原电解液之间的相互作用,在保证快速充放电性能的同时,提高电极可存储电量。
实验测算结果显示,这一体系的充放电速度可达每秒3.2V,现有同类超级电容器仅为每秒0.4V;且在该条件下,储电量可达290C/g,相比现有超级电容器的60-100C/g,具有显著提升。
该研究成果为水系超级电容器的研发提供了新思路,有望弥补市场上现有的有机系超级电容器的诸多不足,储电量为后者的5-10倍。
夏晖介绍说,以超级电容器为代表的高效储能装置是大力发展清洁能源中不可或缺的一环。目前实验室正面向产业化应用,沿着进一步提升储电量和工作电压的方向开展后续研究。
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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
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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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