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鸭脖官方网站_自然旗下期刊《科学报告》刊发能源光子学功能实验室研究成果

时间:2021-11-23 15:47:15 作者: 鸭脖官方网站

4月9日,Nature出书团体旗下刊物《科学陈述》(Scientific Reports)登载了武汉光电国度尝试室在新型柔机能源存储方面的最新研究功效。该篇题为“ 基在多级硅纳米线-碳纤维复合布局电极的高机能锂离子电池”(Hierarchical silicon nanowires-carbon textiles matrix as a binder-free anode for high-performance advanced lithium-ion batteries)的论文,由武汉光电国度尝试室能源光电子功能尝试室博士生刘彬、王显福等在陈娣传授、沈国震传授的指点下,与美国南加州年夜学周崇武传授合作完成。

固然锂离子电池是今朝全球遍及采取的能量存储装备,可是当前利用的锂离子电池的负极材料石墨存在着容量低(372 mAh/g)和倍任性能一般等问题,严重阻碍了锂离子电池在将来工业利用的场合排场。与石墨比拟,硅材料的比容量和体积容量可以高达4200 mAh/g和9786 mAh/cm3,是以被视为很是有潜力的电极材料候选者。可是,因为硅材料在充放电时的体积应力转变过年夜,会直接致使材料的分化等现象,从而影响终究电池的容量和寿命,这也造成到今朝为止,硅材料依然没有阐扬出它的优良机能和市场潜力。

研究人员在此工作中,采取CVD法合成出直径在30nm摆布的单晶硅纳米线材料,在对所获得的硅纳米线进行化学润色制成墨水后,采取喷涂的方式直接将硅材料喷涂到碳纤维集流体上,构成无粘合剂的锂电池电极。尝试成果证实这些办法极年夜了阐扬出了硅一维纳米布局和多级复合网状电极的优势。所研制的锂电池具有高容量(2950 mAh/g),凸起倍任性能,持久轮回寿命和高的库伦效力,低自放电率和杰出耐弯折电学不变性等特征。该项工作为解决当前锂电池手艺中的困难供给了新的思绪和方式。所研制的新奇的柔性锂电池在将来柔机能源存储器件,将来可折叠器件和绿色动力汽车等范畴具有很是主要的的利用潜力。

该项研究功效获得了国度天然科学基金(51002059, 21001046, 91123008)、973打算(2011CB933300)、新世纪优异人材撑持打算(NCET-11-0179)等的撑持。文章链接:(http://www.nature.com/srep/2013/130408/srep01622/full/srep01622.html)。

(责任编纂:詹健)

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