どのようにコンシューマ・エレクトロニクス、携帯電話、ノートパソコンや他の軽量化、薄型化、どのように電気自動車は、限られた車両空間での電力の長い走行距離を持っている......エネルギー貯蔵のために人々はますます強い需要として、二次電池の性能があります要件が高いと高い。バッテリーは、「軽い」、「高速化」することができますが、原因ナノ材料、「小さい」となった記憶領域の低密度のナノテクノロジーは、パズルの科学者の目の前にあります。
全国優秀青年科学基金の受賞者、化学工学と技術教授ヤンQuanhong研究チームの硫黄テンプレートメソッド」の学校、大量のエネルギー設計のためのリチウムイオン電池の負極材料の密度によって、グラフェンの最終完成活性粒子の小包には、「仕立て」リチウムイオン電池は、可能な限り「小さく」なる。成果、「ネイチャー・コミュニケーションズ」（2018、9、402）でオンライン1月26日に公開します。
最も広く二次電池の電流として用い、リチウムイオン電池は、高いエネルギー密度を有する。錫、シリコンおよび他の非炭素材料を負極材料として商業黒鉛の現在の世代を交換することが期待される、リチウムイオン電池（Whのkgでのエネルギー密度の品質が大幅に増加-1）が、厳しく制限された性能の利点は、カーボンナノ材料の炭素ケージ構造が構築プレイ大きな体積膨張体積は、リチウムの問題の膨大な体積膨張を非炭素アノード材料を解決するための主要な手段であると考えられる;しかし、炭素に多くの場合、電極材料の有意に低い密度で得られ、過剰なヘッドスペースを導入し、プロセス・バッファ・ネットワークを構築し、負電極は、リチウムイオン電池プレイの体積性能を制限する。正確に合わせそう炭素ケージ構造は重要な学術的な問題だけでなく、唯一の方法は、新しい高性能アノード材料の工業化です。
ナノサイエンスのための清華大学、国立センターの教授ヤンQuanhongチームとは、大量のエネルギー密度のリチウムイオン電池の負極材料の設計に国立研究所の画期的な材料を協力者、本発明のグラフェン・ベースのインタフェースアセンブリは、正確に密な多孔質炭素ケージを仕立てています硫黄テンプレート技術。グラフェンの流動性、非活性炭粒子がカーボンコートをカスタマイズ完了テンプレートとして硫黄の量を導入する、緻密毛細管蒸発グラフェンネットワークを構築するためにそれらを使用するプロセスである。硫黄を調節することによってテンプレート量、正確に反応性の非炭素の粒子サイズを達成するために、三次元グラフェン炭素ケージ構造を調節することができるリチウムイオン電池の展示の負極、それによって効果的に膨大な体積膨張に基づく非リチウムに埋め込まれた活性炭粒子をバッファ、クラッドの「フィット」優れた音量パフォーマンス。
硫黄テンプレート法は、チタン、炭素などの非反応性粒子を達成するために、炭素ケージ構造内に、グラフェンの三次元密なネットワーク、「トランスフォーマー」モビリティとして、アモルファス、等のような硫黄の巧妙な使用では、提案し、除去することが容易ですコーティングされた酸化スズ粒子を閉じる。伝統的な「形状」テンプレートと比較し、テンプレートは、硫黄の最大の利点は、正確な寸法を提供するコンパクトなグラフェンケージ構造が可能にすることができ、プラスチックの鋳型体積の役割を果たすことができると共形であることができるです適切なヘッドスペースを有し、炭素の高い濃度を維持し「調整」二酸化スズに対する予約領域の制御及び最終的な活性 - 炭素複合電極材料は、従って、実質的に、非高い体積容量に寄与することができます体積エネルギー密度を向上させるために、リチウムイオン電池は、リチウムイオン電池が小さくなる。これは、「調整」次世代高エネルギーリチウムイオン電池、リチウム硫黄電池、リチウム空気電池の電極材料のユニバーサルデザインなどに拡張することができます建設戦略
教授ヤンQuanhongの研究チームは、近年のコンパクトなエネルギー貯蔵装置のボリューム性能の分野は重要な進歩のシリーズを作ったことを強調し、高密度および多孔「魚やクマの足で炭素材料に取り組むために、グラフェンゲルキャピラリー蒸発緻密化戦略を発明しました高い密度を有する多孔質炭素材料を得るために、両方の」ボトルネックを持つことができない、高い体積エネルギー密度エネルギー貯蔵装置からなる5戦略、方法、材料、電極、および他のデバイスからのエネルギー貯蔵装置小型、高容量を追求設計原理は、最終的に材料の大容量ストレージ・ボリュームを構成する、電極、ナトリウムイオンキャパシタ、リチウム - 硫黄電池、リチウム空気電池、リチウムイオン電池、カーボンナノ材料のための実用的な根拠から、スーパーキャパシタ装置、効果的に炭素系ナノ材料の新規な電気化学的エネルギー貯蔵装置の具体的な処理を促進します。
