网站升级中

CalBattery推出硅-石墨烯锂电池正极材料

时间:2012-11-06 09:16来源:盖世汽车网 作者:admin
点击: 次

 

    加利福尼亚锂电池研究小组与美国阿贡国家实验室联合推出了第三代硅-石墨烯复合阳极材料，并采用先进的阴极材料和电解液溶剂，其能量密度达到525瓦时/千克，电池负极容量为1250毫安时/克。
    今年早些时候，加利福尼亚电池研究小组与美国阿贡国家实验室共同研发锂电池，结合硅-石墨烯正极材料和其他先进的电池材料制造出了容量超过400安时的方形蓄电池，将应用于电动车领域上。
    阿贡实验室的技术需要使用先进的气相沉积法，从理论上来说，它是很简单的：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。淀积氮化硅膜(Si3N4)就是一个很好的例子，它是由硅烷和氮反应形成的。然而，实际上， 反应室中的反应是很复杂的，有很多必须考虑的因素，沉积参数的变化范围是很宽的：反应室内的压力、晶片的温度、气体的流动速率、气体通过晶片的路程(如图所示)、气体的化学成份、一种气体相对于另一种气体的比率、反应的中间产品起的作用、以及是否需要其它反应室外的外部能量来源加速或诱发想得到的反应等。额外能量来源诸如等离子体能量，当然会产生一整套新变数，如离子与中性气流的比率，离子能和晶片上的射频偏压等。
    在锂电池中该方法的应用过程为：将纳米硅粒子嵌入到石墨烯层中。这个方法使得在不增加电池容量的情况下，大幅增大了电池阳极的能量密度，解决了锂电池第一次充电缺乏效率以及随着充电次数增加容量变小的问题。
    实验室进行了独立完整电池单元测试，测试结果表明其能量密度提高了近3倍，电池正极容量提高了近4倍。目前市场上锂电池的能量密度为100-180瓦时/千克，而正极容量为325毫安时/克。
    这款锂电池的关键技术就是采用了阿贡实验室的硅-石墨烯加工工艺，使电池正极的硅粒子在使用时趋于稳定（其原本的特性是：体积会随着充电放电过程而急剧变化），达到高水平工作效率。虽然硅粒子吸收锂离子的能力相比其他材料提高了近10倍，但是他在充放电过程中的性能退化也非常明显。近几年正是在研究新的正极材料、电解液溶剂，使其能充分吸收锂离子以达到高效的目的。
    美国阿贡实验室表示，先进的阳极材料最终能够代替传统的基于石墨烯的材料，成为现今锂电池正极的新型材料。复合正极材料能够与目前大部分新推出的锂电池的负极材料和电解液溶剂兼容，提升电池性能，降低锂电池充放电循环的成本。
    未来的两年内，该联合研究小组计划将硅-石墨烯复合正极材料广泛应用于全球的锂电池上；并在美国进行小规模生产用于高端产业上。
    加利福尼亚锂电池研究小组CEO Phil Roberts表示：“我们相信我们先进的硅-石墨烯复合正极材料在储能容量和延长电池循环寿命上有良好的表现，并将会在未来2-3年内代替目前的硅材料成为大部分锂电池正极的材料。
(责任编辑：王杰)
文章标签：
作者：admin ，如若转载，请注明出处：http://www.propertyspy.cn/a/zixunzhongxin/kejiqianyan/2012/1105/113.html
看完这篇还不够？如果你也也是同行业需要发布您的新闻报道，请 戳这里 告诉我们！
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢

  • 石墨烯与3D打印如何颠覆锂离子电池行业?

    摘要： 在倍率性能测试中，发现LTO负极的倍率性能，要明显低于LFP正极的倍率性能，这主要是两个方面的原因造成的，首先LTO的电子电导率要低于LFP材料（6.1和31.6S／cm），其次LTO颗粒药明显大于LFP（200和50nm），这影响了Li+的扩撒和电荷交换。 石墨烯和3D
    2016-12-29 15:22
    		•

  • 世界首款石墨烯基 锂电池问世

    近日，东旭光电在京推出了世界首款石墨烯基锂离子电池产品烯王。 与普通电池相比，烯王不仅可在满足5C（单位时间通过导体横截面的电荷量,1A等于1C/s）条件下，实现15分钟内快速充放电，而且可在-30℃~80℃环境下工作，循环寿命高达3500次左右。东旭光电投资
    2016-07-22 18:37
    		•

  • 新型硅阳极可取代石墨 提升锂电池容量和寿命

    滑铁卢大学的研究人员们已经开发出了一种新的方法，能够大大提升商用锂离子电池的关键性能。其采用了新型硅阳极来取代常见的石墨阳极，除了可以更
    2015-10-28 10:44
    		•

  • 纯电动车“续航焦虑”的克星：石墨烯等新概念电池

    自1780年，人类发明了伽尼尔电池以来，经过200多年的技术进化和产业发展，电池已经广泛应用于电子产品、通信设备以及汽车领域。自1881年，世界上第一辆以铅酸电池为动力的三轮车诞生开始，镍镉、镍氢、锂离子、燃料等各种材料的电池也随即诞生。 近年来，纯
    2015-09-18 09:23
    		•

  • 电动汽车动力电池优缺点一览 石墨烯成未来希望

    如果说燃油车最重要的是发动机，那电动汽车最重要的非电池莫属。如今，购买电动汽车的人越来越多，但面对各种不同的电池，购车者往往一头雾水，究竟哪种电池更好？哪种电池最适合我？ 近日，记者就此采访了北汽新能源公司的工作人员。工作人员表示，目前，市
    2015-09-11 10:55
    		•

  • 盘点石墨烯那些令人兴奋的潜力

    石墨烯是有史以来世界上最薄却最强大、最柔软的材料之一。 碳原子的一个简单片层晶格却有令人难以置信的热和能量传导性能，给了它彻底改变从机械到医学电子工程和物理的方方面面彻底改变的潜力。它的应用似乎也是无穷无尽的。 但是有一个问题：还没有人想出
    2015-09-06 13:17
    		•

  • 解析石墨烯技术专利：锂电池成热点技术领域

    石墨烯作为一种新型二维纳米材料，是目前发现唯一存在的二维自由态原子晶体。自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，并且由于其特殊的纳米结构以及优异的物理化学性能而在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域展
    2015-08-12 13:55
    		•

  • 详解石墨烯电池与超级电容器技术：来自未来的泡沫？

    一、石墨烯电池：奇�；故切榛茫� 大凡稍微关注新科技的人都会知道石墨烯是何物，也会知道这种材料被赋予了多高的期望。 而自打索尼公司1991年发明 锂离子电池 至今， 锂电池 技术几乎就像一条平直的线，波澜有之，幅度不足。这个瓶颈梗在这里已近15年，视摩
    2015-07-14 10:14
    		•

  • 中科院：多层石墨烯片中被发现光致发声现象

    光与凝聚态物质的相互作用非常丰富多彩，相干性的产生与调控是特色之一，它的物理本质是将光的相干性传递给凝聚态物质。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室表面物理国家重点实验室副研究员赵继民和研究员陆兴华等与美国德克萨斯大学奥斯汀
    2015-07-02 13:33
    		•

  • 石墨烯用作锂电负极产业化前景渺茫

    自从英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆(Andre Geim)和康斯坦丁诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)二人因为二维石墨烯材料的开创性实验共同获得2010年诺贝尔物理学奖之后，任何与石墨烯有关的新闻或者研究成果都受到了人们极大的关注。最近两年，石墨烯相关
    2015-07-01 15:47
    		•
专题
相关新闻

  • 石墨烯与3D打印如何颠覆锂离子电池行业?

    摘要： 在倍率性能测试中，发现LTO负极的倍率性能，要明显低于LFP正极的倍率性能，这主要是两个方面的原因造成的，首先LTO的电子电导率要低于LFP材料（6.1和31.6S／cm），其次LTO颗粒药明显大于LFP（200和50nm），这影响了Li+的扩撒和电荷交换。 石墨烯和3D
    2016-12-29 15:22

  • 世界首款石墨烯基 锂电池问世

    近日，东旭光电在京推出了世界首款石墨烯基锂离子电池产品烯王。 与普通电池相比，烯王不仅可在满足5C（单位时间通过导体横截面的电荷量,1A等于1C/s）条件下，实现15分钟内快速充放电，而且可在-30℃~80℃环境下工作，循环寿命高达3500次左右。东旭光电投资
    2016-07-22 18:37

  • 新型硅阳极可取代石墨 提升锂电池容量和寿命

    滑铁卢大学的研究人员们已经开发出了一种新的方法，能够大大提升商用锂离子电池的关键性能。其采用了新型硅阳极来取代常见的石墨阳极，除了可以更
    2015-10-28 10:44

  • 纯电动车“续航焦虑”的克星：石墨烯等新概念电池

    自1780年，人类发明了伽尼尔电池以来，经过200多年的技术进化和产业发展，电池已经广泛应用于电子产品、通信设备以及汽车领域。自1881年，世界上第一辆以铅酸电池为动力的三轮车诞生开始，镍镉、镍氢、锂离子、燃料等各种材料的电池也随即诞生。 近年来，纯
    2015-09-18 09:23

  • 电动汽车动力电池优缺点一览 石墨烯成未来希望

    如果说燃油车最重要的是发动机，那电动汽车最重要的非电池莫属。如今，购买电动汽车的人越来越多，但面对各种不同的电池，购车者往往一头雾水，究竟哪种电池更好？哪种电池最适合我？ 近日，记者就此采访了北汽新能源公司的工作人员。工作人员表示，目前，市
    2015-09-11 10:55

  • 盘点石墨烯那些令人兴奋的潜力

    石墨烯是有史以来世界上最薄却最强大、最柔软的材料之一。 碳原子的一个简单片层晶格却有令人难以置信的热和能量传导性能，给了它彻底改变从机械到医学电子工程和物理的方方面面彻底改变的潜力。它的应用似乎也是无穷无尽的。 但是有一个问题：还没有人想出
    2015-09-06 13:17

  • 解析石墨烯技术专利：锂电池成热点技术领域

    石墨烯作为一种新型二维纳米材料，是目前发现唯一存在的二维自由态原子晶体。自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，并且由于其特殊的纳米结构以及优异的物理化学性能而在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域展
    2015-08-12 13:55

  • 详解石墨烯电池与超级电容器技术：来自未来的泡沫？

    一、石墨烯电池：奇�；故切榛�？ 大凡稍微关注新科技的人都会知道石墨烯是何物，也会知道这种材料被赋予了多高的期望。 而自打索尼公司1991年发明 锂离子电池 至今， 锂电池 技术几乎就像一条平直的线，波澜有之，幅度不足。这个瓶颈梗在这里已近15年，视摩
    2015-07-14 10:14
本月热点
欢迎投稿
联系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话：010-53100736
在线投稿
企业微信号
微信公众号