كيف الالكترونيات الاستهلاكية والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من أخف وزنا وأرق، وكيف أن السيارات الكهربائية الأميال أطول من السلطة في المركبة الفضائية محدود ...... والناس طلبا قويا على نحو متزايد لتخزين الطاقة، أداء البطارية الثانوية هي أعلى ومتطلبات أعلى. النانو يمكن أن تجعل البطارية "أخف وزنا '،' أسرع، ولكن نظرا لكثافة أقل من مواد النانو، ومناطق التخزين" أصغر "أصبحت تقع أمام العلماء لغز .
الفائز صندوق العلوم الشباب القطرية المتميزة، كلية الهندسة الكيميائية وأستاذ تقنية يانغ Quanhong فريق البحث "طريقة قالب الكبريت"، من خلال كثافة ليثيوم أيون المواد الأنود بطارية لتصميم الطاقة كبيرة الحجم، والانتهاء النهائي من الجرافين على الطرود الجزيئات النشطة "مصممة" بطاريات ليثيوم أيون تصبح "أصغر" وقت ممكن. تحقيق، التي نشرت على الانترنت 26 يناير في "اتصالات الطبيعة" (2018، 9، 402).
الأكثر استخداما على نطاق واسع البطارية الحالية الثانوي، وبطارية ليثيوم أيون لديها كثافة الطاقة المرتفعة. تين، ومن المتوقع أن يحل محل الجيل الحالي من الجرافيت التجاري كمادة القطب السالب، زيادة كبيرة في نوعية كثافة الطاقة من بطارية ليثيوم أيون (كلغ WH السيليكون وغيرها من المواد غير الكربونية -1)، لكن مزايا الأداء كبير حجم التمدد الحجمي محدودة للغاية تلعب المواد متناهية الصغر الكربون هياكل قفص الكربون يعتبر الوسيلة الأساسية لحل مواد الأنود غير الكربونية توسيع حجم الهائل للمشكلة الليثيوم التي شيدت، ولكن في الكربون بناء شبكة عازلة العملية، في كثير من الأحيان إدخال فراغ الرأس المفرطة، مما أدى إلى كثافة أقل بكثير من المواد القطب، والقطب السالب يحد من أداء الحجمي للمسرحية بطارية ليثيوم أيون. مصممة بدقة حتى الهياكل قفص الكربون ليست فقط مشكلة الأكاديمية الهامة هذه هي الطريقة الوحيدة لتصنيع مواد جديدة الأنود عالية الأداء.
فريق البروفيسور يانغ Quanhong من جامعة تسينغهوا، المركز الوطني لعلوم النانو والمتعاونين المعهد الوطني المواد انفراج في تصميم المواد القطب السالب من ارتفاع حجم كثافة الطاقة بطارية ليثيوم أيون، القائم على الجرافين التجمع واجهة للاختراع تم تصميم بدقة كثيفة قفص الكربون التي يسهل اختراقها تكنولوجيا قالب الكبريت. في عملية الاستفادة منها في بناء شبكة كثيفة على الجرافين الشعرية التبخر، وإدخال حجم الكبريت كنموذج لالسيال، وانتهت جزيئات الكربون غير نشطة من الجرافين تخصيص معطف الكربون. القالب عن طريق تحوير الكبريت المبلغ، يمكن تنظيم على وجه التحديد ثلاثية الأبعاد هياكل قفص الكربون الجرافين، لتحقيق حجم الجسيمات من غير الكربونية رد الفعل 'صالح' من الكسوة، وبالتالي العازلة على نحو فعال جزيئات الكربون النشط جزءا لا يتجزأ من غير ليثيوم على أساس توسيع حجم هائل، وهو القطب السالب للبطارية ليثيوم أيون المعارض البطارية أداء الحجمي ممتازة.
ويقترح طريقة قالب الكبريت، في شبكة كثيفة ثلاثية الأبعاد من الجرافين، واستخدام ذكي من الكبريت باسم 'المحولات' كما التنقل، غير متبلور، وما إلى ذلك، وسهلة لإزالة، داخل هياكل قفص الكربون لتحقيق الجزيئات غير المتفاعلة مثل الكربون والتيتانيوم إغلاق جزيئات أكسيد القصدير المغلفة. مقارنة مع 'شكل' القالب التقليدي، القالب هو أكبر ميزة من الكبريت يمكن أن تلعب دور وحدة تخزين قالب من البلاستيك يمكن جعل هياكل قفص الجرافين المدمجة قادرة على توفير أبعاد دقيقة ويمكن أن تكون امتثالي السيطرة على الفضاء المحجوزة والنشاط في نهاية المطاف ضد ثاني أكسيد القصدير 'مصممة' الذي لديه فراغ الرأس المناسب والحفاظ على كثافة عالية من الكربون - الكربون المواد المركبة القطب يمكن أن يكون غير المساهمة سعة وحدة التخزين عالية، وبالتالي إلى حد كبير بطارية ليثيوم أيون لتحسين كثافة الطاقة حجم، وبطارية ليثيوم أيون يصبح أصغر. هذا 'مصممة' قد سعت إلى تصميم عالمي للجيل القادم ذات الطاقة العالية بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم والكبريت، بطارية ليثيوم الهواء مادة القطب مثل استراتيجية البناء.
وأكد فريق البحث البروفيسور يانغ Quanhong أنه في السنوات الأخيرة جعلت مجال تخزين الطاقة المدمجة أداء حجم جهاز سلسلة من التقدم المهم، اخترع الجرافين هلام استراتيجية الشعرية التبخر التكثيف لمعالجة المواد الكربونية ذات الكثافة العالية والأسماك المسامية "ومخلب الدب لا يمكن أن يكون على حد سواء "الاختناقات، للحصول على المواد الكربونية التي يسهل اختراقها وجود كثافة عالية، متابعة تخزين الطاقة جهاز صغير الحجم والقدرة العالية، من خمس استراتيجيات وأساليب ومواد والأقطاب الكهربائية، والأجهزة الأخرى المصنوعة من الحجمي كثافة الطاقة جهاز تخزين الطاقة العالية مبادئ التصميم، وبناء في نهاية المطاف حجم سعة تخزين عالية من المواد، إلكترود، جهاز supercapacitor من المكثفات أيون الصوديوم، بطاريات ليثيوم الكبريت وبطاريات الليثيوم الهواء بطاريات ليثيوم أيون، أساس عملي للالمواد متناهية الصغر الكربون، تم تعزيز عملية التطبيق العملي لجهاز تخزين الطاقة الكهروكيميائية الجديد على أساس المواد النانوية الكربونية.
