電池百科
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鋰離子電池因為其能量密度高、使用壽命長等特點,在消費電子和新能源汽車領域有著不可替代的作用。但同時,鋰離子電池火災危險性較高,容易發生起火爆炸。據不完全統計,2016年鋰電池產業相關起火事故有37起,分布在鋰離子電池的生產、運輸、應用、回收等各個環節。
據國外媒體The Verge報道,電池有時候會爆炸。那些爆炸視頻很嚇人,但科學家和初創公司一直在努力打造更安全的電池。他們正在改進電池的設計以及測試新材料,希望能一勞永逸地解決安全問題。
22日,記者從中國科學院生物能源與過程研究所獲悉,在中國科學院院士李玉良的指導下,青島能源所黃長水研究員帶領的碳基材料與能源應用研究組首次設計合成了氟取代的石墨炔二維碳材料,應用于鋰離子電池負極,顯示出優異的電化學儲能性能。相關成果已在線發表于《能源與環境科學》上。
2018年7月31日由美國有關政府部門,電池協會以及鋰電池生產和回收企業等,在華盛頓特區召開鋰電池專題工作組會議,其中一項主要內容是討論鋰電池二次開發(梯次)和利用管理和政策要求,旨在更好的保護消費者和生產從業者的安全, 防止再造鋰電池生產和使用中發生危險和環境破壞。
清華大學微納電子系任天令教授團隊日前研發出多層石墨烯表皮電子皮膚,該器件具有極高的靈敏度,可以直接貼覆在皮膚上用于探測呼吸、心率、發聲等,在運動監測、睡眠監測、生物醫療等方面具有重大應用前景。
純石墨烯是一種僅一個原子厚的結晶體,厚度為0135nm左右,具有超薄、超堅固和超強導熱導電性能等特性和優異的力學性能,可望在高性能電子器件、復合材料、場發射材料、氣體傳感器及能量存儲等領域獲得廣泛應用。
摘要:中國科學院半導體研究所新發現,可利用支撐石墨烯的多層介質襯底拉曼振動模的強度來測試放置于這種多層介質襯底上的石墨烯樣品層數。
碳可以形成不同類型的材料,從金剛石到石墨以及新近的富勒烯、納米管和石墨烯。這些材料由于碳鍵結構不同,而表現出各種特殊性質。制造硬度相當或優于金剛石的薄層材料是一個一直以來的挑戰。從科學和技術兩方面的原因來說,石墨轉變成金剛石仍然是材料科學中最令人著迷和研究的固-固相變之一。最近,在實驗和理論上的努力,已經有了許多通過表面的化學官能化來引起多層石墨烯轉變類金剛石結構的研究。然而,盡管取得了一些成功,但是這種原子級薄層的類金剛石薄膜還沒有實驗證據證明其具有類似于金剛石的機械性能。
石墨烯是目前在科技界最為流行的一種高性能材料,單層原子的厚度和各種優良性能,使它在各行各業都具有極高的應用潛力。從改進海水淡化過濾設備到快速充電電池,再到發明下一代LED的燈泡、改進太陽能電池。但是我們相信石墨烯的潛力遠不止這些,下面帶大家盤點下石墨烯目前已經改變的六種技術。
多層石墨烯用途比不上少層石墨烯好使,舉例說,用在導電塑料用多層石墨烯需要15wt%才有10e4ohm/sq,但少層石墨烯就可以在5wt%內做到更好。又比如用抗菌滌綸上,多層石墨烯至少要摻入2wt%,少層石墨烯只要0.4wt%就達到滅菌率99%。除非你的多層石墨烯便宜到可以再加工成少層石墨烯,否則你一點也沒有競爭力!
2004年,兩位科學家意識到他們已經在用于清潔石墨晶體的透明膠帶上分離出一層碳原子。從那時起,石墨烯憑借其令人著迷的特性吸引了研究人員的想象:它比鋼強200倍,非常靈活,并且是電力的優秀導體。
眾所周知,ElonMusk是個舊秩序破壞者,他的火箭不但能超越星辰,還能回收再利用,大幅降低了人類探索太空的成本。此外,他還證明了電動車能大規模量產和銷售。不過,2017年夏天的財報會議上,Musk也不得不承認特斯拉在電池上遇到了問題。
報告顯示,2017年,我國鋰離子電池主要應用市場增速放緩,增速僅為16.85%,但受益于新能源汽車行業的快速發展,動力電池市場也呈現出繁榮景象,預計2018年全球鋰電池增速維穩,產量有望達到155.82GWh,市場規模將到達2313.26億元。
對于不同的電池體系,三元正極/石墨負極鋰電池、磷酸鐵鋰正極/石墨負極鋰電池抑或是鈦酸鋰負極電池,需要根據材料特性及鋰電池特性進行針對性試驗。
通過使用添加劑與傳統電解質,橡樹嶺國家實驗室的研究團隊有效地提出了抗沖擊電解質。在撞擊時,該改性電解質固化,防止電極接觸。當用于電池時,由損壞引起的火災的可能性大大降低。
近年來,純電動汽車的快充技術不斷發展,“1個小時充滿80%的電量”“30分鐘充滿80%電量”“20分鐘充滿80%電量”……未來的3~5年,純電動汽車只要充電5分鐘就能充滿80%電量,大約能行駛300公里。