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近日，上海科技大学物质科学与技术学院陈刚课题组研发了弹性可压缩的还原氧化石墨烯海绵（rGO-S），构建了高效稳定的锂金属电池，相关成果发表于国际知名学术期刊Nano Letters。该研究揭示了镀锂产生的内应力对锂枝晶生长的影响，并通过构建弹性可压缩的基底释放镀锂内应力，实现了无枝晶的锂沉积。
本发明涉及一种有机太阳能电池，具有两种分子成分组成的光敏层，即电子给体与电子受体，以及具有在该光敏层两侧的电极，即阳极与阴极。特点是置高功函石墨烯衍生物在阳极与光敏层之间，可显著提升有机太阳能电池效率。
极速快充、超长寿命的“蓝”石墨锂电池（图）
石墨锂电池 锂离子 武汉
2023/10/31
石墨负极的发明极大推动了锂离子电池的大规模商业化应用。充电速度、循环寿命和能量密度等是锂离子电池最重要的性能参数。然而，现有商业石墨负极基锂离子电池很难在不牺牲电池的能量密度、循环寿命和安全性的情况下实现快速充电。石墨负极表面缓慢的电化学反应过程极大限制了电池的充电速度，包括在Li+在石墨负极固体电解质界面膜（SEI）表面的去溶剂化和Li+在SEI中的传输过程。在“古老”的石墨负极材料上探索新的电...
近些年来，锂硫二次电池因其较高的理论比容量和能量密度而受到了广泛的关注。但是，锂硫电池的发展仍受到许多因素制约。其中，活泼的锂金属负极在循环过程中会出现界面副反应、锂枝晶生长、死锂的产生等情况，从而引起电池容量快速衰减，并带来巨大的安全隐患。相比之下，使用具有层状结构，在锂离子脱嵌过程中体积变化较小的石墨来代替锂金属负极，被认为是一种能有效提升锂硫电池循环寿命的有效策略。不幸的是，通常适用于石墨电...
本发明属于材料合成及能源技术领域,特别是涉及一种锂离子电池用石墨烯/金属氧化物复合负极材料及其制备方法。通过将石墨烯分散到各种金属氧化物前躯体盐溶液中后,采用水热法直接获得石墨烯/金属氧化物复合物或采用液相原位聚合方法或共沉淀过程得到石墨烯/金属氢氧化物后,经热处理或水热处理获得石墨烯/金属氧化物复合物。本发明利用石墨烯作为载体搭载金属氧化物粒子制备了石墨烯包覆金属氧化物或石墨烯锚定金属氧化物的新...
本发明涉及一种石墨烯-纳米金属氧化物复合材料在锂硫电池中应用，所述石墨烯-纳米金属氧化物复合材料作为锂硫电池的正极材料用于锂硫电池中。石墨烯-纳米金属氧化物复合材料中纳米金属氧化物与石墨烯的质量比0.1-5：0.01-0.3。本发明采用还原氧化石墨烯作为锂硫电池正极材料有利于提高电极的导电性。并且石墨烯这种二维结构有利于多硫化锂的固定；纳米金属氧化物具有大的比表面积和强的吸附性能，能阻碍生成的多硫...
中国科学院金属研究所专利：全钒液流电池用纳米石墨粉／纳米碳纤维复合电极的制备方法
冷冻电镜解锁石墨嵌锂阶结构微观本质与演变（图）
冷冻电镜 石墨嵌锂阶 结构微观
2022/10/18
石墨是商用锂离子电池的关键负极材料，也是最常见的二维材料。锂离子嵌入石墨会形成一系列阶结构；阶的微观结构决定着石墨嵌入化合物的物理化学性质。然而它的微观图像及其形成和转变动力学并不清晰，这限制了准确预测石墨嵌入化合物相关性质与性能，也阻碍了石墨在不同工况下的实际应用，比如快速充电。目前，研究者主要提出了两种模型（Rüdorff-Hofmann和Daumas-Hérold模型）来描述石墨嵌锂形成的阶...
尽管氢燃料是一种很有前景的化石燃料替代品，然而其发电依赖的催化剂主要由稀有昂贵的金属铂组成，这限制了氢燃料的广泛商业化。据2022年8月16日发表于《自然·纳米技术》杂志的论文，美国加州大学洛杉矶分校研究人员报告了一种方法，使他们能够达到并超过美国能源部（DOE）设定的高催化剂性能、高稳定性和低铂使用率的目标。
这项破纪录的技术使用了铂钴合金的微小晶体，每个晶体都嵌在由石墨烯制成的纳米袋中。
中国科大研制用于快充锂电池的新型双梯度石墨负极材料（图）
锂电池电池 石墨负极材料
2022/5/4
锂离子电池驱动的电动汽车是一种满足绿色出行需求的零排放交通工具。然而，目前电动汽车的充电时间远长于传统燃油汽车的加油时间，这使得电动汽车的使用体验感降低。电动汽车的快速充电能力受限于锂离子电池中石墨负极高的浓差极化效应和低的平衡电位，其在较高的充电倍率下，容易诱发金属锂沉积和枝晶生长，导致电池性能衰减并出现安全问题。多孔石墨颗粒、石墨负极界面改性以及定向排列石墨颗粒等策略一直用以改善石墨负极的快充...
石墨烯对锂离子电池负极材料影响
石墨烯 锂离子电池 负极材料
2022/3/1
锂电池负极材料的主要种类有天然石墨(59%)，人造石墨(30%)，中间相炭微球(8%)及其他类型(3%)。石墨类负极材料仍然占据锂电负极材料的主流地位，但近年新型负极材料(如钛酸锂等、石墨烯)等的研发与应用也开始受到业内关注。
相比于锂离子电池，钠离子电池具有钠资源丰富、分布广泛和成本低廉等优点，有望应用在智能电网和可再生能源发电的大规模储能领域。硬碳被认为是最具应用潜力的钠离子电池负极材料，但其首次库伦效率低严重地降低了全电池的能量密度，从而限制了其产业化进程。通常，硬碳是指在3000℃以上的高温也难以石墨化的碳，其所含的大量缺陷和无序结构使得钠离子在首次充放电过程出现不可逆脱嵌，是导致首次不可逆容量损失的主要原因。
近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心唐永炳研究员及其研究团队采用高电压高浓度电解液显著提升了钾基双石墨电池的能量密度以及循环稳定性。相关研究成果以6.0 V High-Voltage and Concentrated Electrolyte toward High Energy Density K-Based Dual-Graphite Battery（6.0 V高电压浓缩...
低成本、长寿命、高功率的二次电池是实现电网规模储能来利用间歇性可再生能源发电的有效途径之一。石墨正极具有成本低、环境友好的特性，而锌负极具有体积能量密度高、储量丰富、锌沉积/溶解过电位低等优点，因此结合锌负极与石墨正极各自优点的锌/石墨双离子电池在电网规模储能上具有良好的应用前景。青岛能源所仿生与固态能源系统研究组的崔光磊研究员和赵井文副研究员前期基于锌沉积/溶解的快速动力学和二(三氟甲基磺酸)亚...
近日，中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组研究员吴忠帅团队发展了一种三维石墨烯/纳米碳管多孔气凝胶材料，并将其应用于锂硫电池的硫单质载体和中间层一体化正极，获得高体积能量密度和优异循环稳定性的锂硫电池。相关研究成果发表在《纳米能源》（Nano Energy）上。锂硫电池具有高质量理论能量密度（2600Wh/kg）和高体积能量密度（2800Wh/L），被认为是一种非常有应用前...