Come elettronica di consumo telefoni cellulari, computer portatili e altri più leggeri e sottili, come i veicoli elettrici hanno una percorrenza più lunga di potere nello spazio di veicolo limitati ...... come la gente sempre più forte domanda di stoccaggio di energia, le prestazioni della batteria secondaria è più alto e requisiti superiori. la nanotecnologia può fare la batteria 'leggero', 'più veloce', ma a causa della minore densità dei nano-materiali, aree di stoccaggio 'piccoli' diventare trovano di fronte a un puzzle scienziati .
vincitore eccezionale Fondo nazionale della gioventù Scienza, Scuola di Ingegneria Chimica e Tecnologie Professor squadra 'metodo modello di zolfo' Yang Quanhong di ricerca, dalla densità degli ioni di litio materiali anodo della batteria per la progettazione di energia ad alto volume, il completamento finale del grafene sul pacco particelle attive 'su misura' batterie agli ioni di litio diventano 'più piccolo' possibile. il raggiungimento, pubblicato online il 26 gennaio a "Nature Communications" (2018, 9, 402).
Il più diffuso come la corrente della batteria secondaria, la batteria agli ioni di litio ha una elevata densità di energia. Tin, silicio o altri materiali non-carbonio si prevede di sostituire l'attuale generazione di grafite commerciale come materiale elettrodo negativo, un aumento sostanziale della qualità della densità di energia della batteria agli ioni di litio (kg Wh -1), ma vantaggi prestazionali del grande volume di espansione volumetrica severamente limitato giocano carbonio nanomaterial carbonio strutture a gabbia costruite è considerato il mezzo principale per risolvere il materiali anodici non-carbonio enorme espansione di volume del problema litio, ma in carbonio costruire rete buffer di processo, spesso introducendo spazio di testa eccessivo, con conseguente significativamente minore densità del materiale elettrodico, un elettrodo negativo limita le prestazioni volumetrico del gioco batteria a ioni di litio. precisamente adattata così le strutture a gabbia di carbonio non è solo importante problema accademico è l'unico modo in cui l'industrializzazione del nuovo materiale anodico ad alte prestazioni.
Il professor Yang Quanhong team di Tsinghua University, Centro Nazionale per la nanoscienza e collaboratori dell'Istituto Nazionale materiale passo avanti nel design dei materiali di elettrodo negativo della batteria agli ioni di litio densità di energia ad alto volume, basati su grafene assemblaggio interfaccia dell'invenzione è su misura con precisione densa gabbia carbonio poroso tecnologia template di zolfo. nel processo di utilizzarli per costruire fitta rete capillare grafene evaporazione, introducendo il volume dello zolfo come modello di un fluido, particelle di carbonio non attive del grafene finito personalizzazione del cappotto di carbonio. template modulando zolfo quantità, può essere regolata con precisione tridimensionale grafene strutture a gabbia di carbonio, per ottenere una dimensione delle particelle del non-carbonio reattivo 'adattarsi' del rivestimento, quindi tamponare efficacemente le particelle di carbone attivo incorporato in un non-litio basata sulla espansione del volume enorme, un elettrodo negativo di una batteria agli ioni di litio mostre eccellenti prestazioni volumetrico.
Metodo modello zolfo viene proposto, in una fitta rete tridimensionale di grafene, uso intelligente di zolfo come 'Transformers' la mobilità, amorfo, ecc, e facile da rimuovere, all'interno delle strutture a gabbia di carbonio per ottenere le particelle non reattivi come titanio carbonio chiudere particelle di ossido di stagno rivestite. rispetto al 'forma' tradizionale modello, il modello è il più grande vantaggio di zolfo può svolgere il ruolo di un volume modello di plastica può rendere strutture a gabbia di grafene compatta in grado di fornire dimensioni accurate e può essere conforme controllo di spazio riservato e l'eventuale attività contro biossido di stagno 'su misura' che ha uno spazio di testa appropriata e mantenuto un'alta densità di carbonio - carbonio materiale elettrodo composito può essere non contribuire elevata capacità di volume, quindi sostanzialmente la batteria agli ioni di litio per migliorare la densità di energia di volume, la batteria agli ioni di litio si riduce. questa 'misura' può essere ampliato a un design universale della batterie agli ioni di litio ad alta energia e le batterie al litio zolfo, litio materiale elettrodico batteria aria prossima generazione come strategia di costruzione.
Il professor Yang Quanhong team di ricerca ha sottolineato che negli ultimi anni il settore dello stoccaggio di energia compatta prestazioni volume del dispositivo ha fatto una serie di importanti progressi, ha inventato il grafene gel strategia capillare evaporazione densificazione per affrontare il materiale in carbonio ad alta densità e porosità 'pesce e zampa d'orso non può avere entrambi 'strozzature, per ottenere un materiale di carbonio poroso avente una elevata densità; perseguire dispositivo di accumulo dell'energia piccole dimensioni, ad alta capacità, da cinque strategie, metodi, materiali, elettrodi e altri dispositivi fatti di alta dispositivo di accumulo dell'energia densità energetica volumetrica principi di progettazione, e infine costruiscono un volume di memorizzazione ad alta capacità del materiale, un elettrodo, un dispositivo supercondensatore da condensatori ioni sodio, batterie al litio-zolfo, batterie al litio batterie al litio aria, base pratica per il nanomateriale in carbonio, promuovere efficacemente il processo pratico di nanomateriali a base di carbonio nuovi dispositivi di accumulo dell'energia elettrochimici.
