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新型锂电池诞生 能快速放充电或驱动电动车

中国城市网 city.china.com.cn 时间:2012-09-10 17:15:26 责任编辑:武倩

    新型电池的解决方案是,先创建一大张石墨烯氧化物纸,其厚度与一张日常打印纸相当,并可制作成任何尺寸或形状,然后将石墨烯纸暴露在激光下和数码相机闪光灯的闪光下。激光或闪光的热量穿透纸面造成微小爆炸,石墨烯氧化物中的氧原子被驱逐出结构,石墨烯纸变得满目疮痍:无数裂缝、孔隙、空洞等瑕疵,逸出的氧气形成的压力也促使石墨烯纸扩大了5倍的厚度,由此,在单个石墨烯片中创建了很大的空隙。

  研究人员发现,这种被损坏的单层石墨烯纸可成为锂离子电池的阳极,锂离子使用这些裂缝和孔隙作为捷径,在石墨烯中快速移进移出,极大提高了电池的整体功率密度。他们通过实验证明,该阳极材料比传统锂离子电池中的阳极充电或放电速度快10倍,而不会导致其能量密度的显著损失,甚至在超过1000个充电/放电周期后仍能持续成功运行。另外重要的是,石墨烯薄片的高导电性使得电子能够在阳极进行高效传输。

  研究人员说,这些石墨烯纸阳极很容易调整,可以制作成任意的大小和形状,而且将其暴露于激光或照相机闪光灯的闪光下是一种简单、廉价的复制过程。他们下一步将用高功率的阴极材料与石墨烯的阳极材料配对,以构建一个完整的电池。

  这项研究结果发表在近期美国化学学会《ACS纳米》杂志上。

来源:科技日报

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