電池百科
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鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料,由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。
隨著人們環(huán)保意識的逐漸提高,新能源汽車成為了各大廠商的新寵,新能源汽車在國家政策支持下,也是呈現(xiàn)跳躍式的發(fā)展和進步,但是新能源汽車有個不可忽視的問題,那就是續(xù)航問題。眾所周知現(xiàn)在的新能源汽車電池壽命和續(xù)航方面的技術(shù)并未得到太大的突破。
近年來,人們創(chuàng)造性地將石墨烯與納米粒子復(fù)合起來,形成了一個新的研究領(lǐng)域。可與石墨烯形成復(fù)合物的納米粒子有很多,如負載金屬納米粒子(Pt,Au,Pd,Ag等)、氧化物納米粒子(Cu2O,TiO2,SnO2等)以及硫化物納米粒子(CdS)等。這些不同負載粒子的石墨烯復(fù)合材料也呈現(xiàn)出了許多不同的性質(zhì)。
石墨烯高分子納米復(fù)合材料的應(yīng)用引起了學(xué)者們的強烈關(guān)注,石墨烯高分子復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)、太陽能電池、電子存儲器、超級電容器、催化劑和阻燃劑等諸多應(yīng)用領(lǐng)域均取得了較大的成功。
【摘要】:石墨烯是一種由sp~2雜化碳原子組成的新型碳材料,具有優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、超大的比表面積、超高的機械強度等優(yōu)點。石墨烯因其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、催化劑載體、光電顯示、納米復(fù)合材料等領(lǐng)域。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有機械性能優(yōu)良、尺寸穩(wěn)定性好、耐化學(xué)性等優(yōu)點,在纖維、薄膜、包裝和工程塑料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但由于PET分子鏈中含有剛性基團苯環(huán),使其結(jié)晶速率慢,快速冷卻時結(jié)晶度低,加工成型周期長,因此大大限制了其在建筑、汽車等工程塑料領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。
摘要:因特殊的晶體結(jié)構(gòu)和良好的性能,石墨烯在改善樹脂基復(fù)合材料的力、熱、電等性能方面具有巨大的潛力。本文簡述了石墨烯的結(jié)構(gòu)、改性方法、制備方法及應(yīng)用。環(huán)氧樹脂是一種常用的熱固性樹脂基體。介紹了環(huán)氧樹脂的研究現(xiàn)狀包括其性能、分類以及應(yīng)用。同時概括石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀并對其熱學(xué)性能、電學(xué)性能等性能進行綜述。
在2004年,英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈˙杰姆和克斯特亞˙諾沃消洛夫,他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片,將石墨薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,將石墨片一分為二,不斷地這樣操作,薄片越來越薄,最后他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片,這就是石墨烯。
石墨烯以其優(yōu)異的性能和獨特的二維結(jié)構(gòu)成為材料領(lǐng)域研究熱點。本文綜述了石墨烯的制備方法并分析比較了各種方法的優(yōu)缺點,簡單介紹了石墨烯的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)及熱學(xué)性能。基于石墨烯的復(fù)合材料是石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域中的重要研究方向,本文詳細介紹了石墨烯聚合物復(fù)合材料和石墨烯基無機納米復(fù)合材料的制備及應(yīng)用,并特別討論了石墨烯/塊體金屬基復(fù)合材料的制備方法和其優(yōu)異性能。
“自2010年,英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授捧起諾貝爾物理學(xué)獎那一刻起,石墨烯一舉成為舉世矚目的新材料。”
1引言 石墨烯是碳原子以sp2雜化鍵合而成的蜂窩狀二維材料,其基本結(jié)構(gòu)單元是有機材料中最穩(wěn)定的六元環(huán)。這種獨特的結(jié)構(gòu)使其具有許多優(yōu)異的特性,如:熱導(dǎo)率很高,在3000W·(m·K)-1左右;導(dǎo)電性能優(yōu)異,載流子遷移率可達2×105cm2·(V·s)-1;并且質(zhì)量輕,比表面積理論值為2630m2/g,楊氏模量達1.0TPa,力學(xué)性能可與碳納米管相媲美[1]。石墨烯原料易得,且制備工藝與可加工性也在不斷改善。根據(jù)石墨烯性能優(yōu)異、成本低廉的特點,可將其功能化后用于開發(fā)各種高性能聚合物復(fù)合材料。
新材料是國家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,也是我國石化和化學(xué)工業(yè)加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要著力點,并且與能源、信息、裝備制造、節(jié)能環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)等產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)。目前,新材料已被列入國家、各級地方政府以及生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)劃重點,投資者重點研究的熱點領(lǐng)域。材料的“新”與“舊”其實是相對的,既取決于產(chǎn)品本身的技術(shù)含量、使用性能、工藝水平,也與該國的社會發(fā)展階段、區(qū)域市場的稀缺程度有關(guān)。
石墨烯(Graphene)是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。它是目前自然界最薄、強度最高的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍,同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。但是,石墨烯很難作為單一原料生產(chǎn)某種產(chǎn)品,而主要是利用其突出特性與其它材料體系進行復(fù)合,從而獲得具有優(yōu)異性能的新型復(fù)合材料。
現(xiàn)在大家生活中手機的位置比吃飯睡覺都要重要,那么手機沒電了就得充電,雖然現(xiàn)在的手機電池大部分是鋰電池了,但是真正的給手機充電有哪些注意的方面呢?
同樣,對于一輛新能源汽車來說,電池就是生命,電池的性能在很大程度上決定了這輛車的綜合表現(xiàn),沒有電池,及時新能源汽車有再好的配置也沒有辦法行駛,所以很多汽車廠商對新能源汽車進行研究的時候首先注重的就是其電池,消費者再購買新能源汽車的時候首先也是關(guān)注其電池的表現(xiàn)。
這兩種類型的鋰電池有著各自不同的優(yōu)缺點:磷酸鐵鋰電池使用壽命長,安全性好,充放電倍率高,但是電池的能量密度相對較低,也就是說同樣的續(xù)航里程需要更多的電池單元,這就增加了汽車的重量和成本。
幾千節(jié)電池作為動力電池的新能源汽車目前全世界在售的只有特斯拉一家。特斯拉電池組采用松下生產(chǎn)的18650規(guī)格(18*65mm)的三元鋰電池(NCA鎳鈷鋁)。采取
伴隨著我國新能源汽車產(chǎn)銷的快速增長,直接帶動了動力電池的發(fā)展,不僅如此,目前我國的動力電池市場基本是以本土企業(yè)占主導(dǎo)。
動力電池電芯技術(shù)的發(fā)展目前對于中國電動汽車的進一步發(fā)展尤為重要。電動汽車的發(fā)展是一個系統(tǒng)工程,包括整車的正向研發(fā)、“三電”核心技術(shù)、輕量化、智能化等很多方面。
的確,如你所言,在電池方面,目前研究的大有人在,但是能帶來鋰電池革命性進步的,恐怕幾年內(nèi)很難有人做到,鋰電池恐怕還將陪伴人類走很長一段時間。在消費電子領(lǐng)域,以手機為例,現(xiàn)在提高電池的使用時長的方法,還只能是解決CPU、屏幕等耗電上。