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在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,化学研讨所分子纳米结构与纳米技术院要点实验室的研讨人员经研讨发现,同轴 纳米电缆 结构可有用处理电极资料不能一同高效传导锂离子与电子的问题。
为了习惯消费电子、电动汽车和储能范畴的开展,需求开发更高能量密度、功率密度、循环次数和安全性的锂离子电池。
其间高容量、高倍率功能和循环安稳的电极资料的开发是要害,也是研讨热门和难点。
同轴纳米电缆结构电极资料及其构成的 三维导电网络 示意图 该课题组研讨人员长时间致力于高效、安稳的高倍率锂离子电池电极资料研讨。
他们规划并构筑出可便利构成三维导电网络的同轴 纳米电缆 结构高功能复合电极资料,成功制备出结构描摹可控的CNT@TiO2纳米电缆,发现了别致的 协同储锂效应 。
一方面,CNT核为Li在TiO2鞘壳中的存储供给了电子通道;另一方面,因为在CNT上包覆的介孔TiO2层具有相对安稳的表/界面能够削减SEI膜的生成,从而为Li在CNT中的存储供给了快速离子传输通道,CNT自身的循环功能也因而大大提高。
在使用 纳米电缆 构筑 三维导电网络 结构电极资料时,他们发现还能够经过构筑内嵌Cu纳米线集流体的方法来完成。
此外,他们与德国科研人员一同还规划并构筑出表界面安稳的同轴 纳米电缆 结构高容量Si基负极资料。
成功完成了直接在Cu集流体上成长Cu@Si@Al2O3复合结构纳米电缆阵列。
研讨标明,Cu纳米线内核能够供给快速的电子传输并起到有用的结构支撑效果,Al2O3包覆层具有相对安稳的表/界面,能够削减SEI膜的生成。
当该复合纳米电缆作为锂离子电池负极资料时,表现出优异的循环安稳性和较高的储锂容量。
Cu@Si@Al2O3复合结构纳米电缆和Energy. Environ. Sci. 2011年第4期封底 协同储锂效应 的发现为开发高容量、高倍率、安稳的电极资料提高了新思路。
文章在网上宣布后被英国皇家化学会的Chemistry World (March 2010, P26)选为研讨亮点并进行了报导。
研讨人员并应英国皇家化学会Energy Environmental Science期刊约请,撰写了总述性Perspective论文,体系介绍了纳米电缆结构电极资料在锂离子电池中的使用及未来的开展前景(Energy. Environ. Sci. 2011, 4, 1634-1642),并被选为期刊的封底(Back Cover)。

作者: 本网记者 产业布局
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