电池工业要求的材料和产品具有优越的性能来满足要求的21个亚博网站下载圣世纪。在线发表的一篇新论文Chemistry工程杂志展示了一种新颖的方法改善硬碳为电池工业的需要提供优越的性能。
研究:现场graphene-coated碳微球作为优越的首次库仑效率高阳极Na / K-ion完整的细胞。图片来源:mariva2017 / Shutterstock.com
世界需要电池
随着世界走向低碳经济,需要电池来存储能源和电力新闻产品正在增加。锂离子电池是目前常用的,但是他们受到资源短缺和增加成本,使它们不足等许多应用程序存储在下一代发电站。选择迫切需要探索。
由于这些挑战,钾和钠离子电池的使用已成为可行的选择。这是由于丰富的资源和相对较低的生产成本。
燃料电池阴极材料亚博网站下载使用钠和钾被许多研究的焦点,创建一个令人钦佩的库的材料使用,但形势与阳极材料是不同的。石墨一直在探索,但患有低性能和对能力不足。
硬碳是一个更有前途的材料为新一代的电池由于其结构和电气性能。它已经被广泛的应用研究。
硬碳材料作为电池
硬碳材料,探讨了其应用程序作为钠和钾离子电池的阳极。然而,限制和防止当前采用的材料存在商业应用。硬碳遭受贫穷率性能和首次库仑效率低,由于导电性差和不可逆反应形成固态电解质阶段电影。
此外,天然聚合物,作为硬碳的前驱往往融化,泡沫在热解过程中,这是一个常用的硬碳的制造方法。这将创建一个大的表面积,因此,减少材料的首次库仑效率。此外,天然气是在此过程中创建的。传统制备方法抑制泡沫的形成,但浪费精力和时间。
SEM图像的前后样品热解(a - b) HC和(d e)促性;介绍的图片(c) HC (f) HCG和插图是所选的电子衍射。我法师信贷:燕,l . CEJ
为了促进其商业采用电池工业的硬碳的性质必须改进,目前的制造技术严重不足。因此,选择策略是必需的。现在,一组研究人员在中国已经展示了一种硬碳生产过程,极大地提高了它的属性和功能作为阳极。
提高硬碳的性能
该研究发表在化学工程杂志2021年11月,展示了一个新的流程改善硬碳的速度性能,使它更具有商业价值的材料,满足全球电池行业的需求。
过程使用低温热解技术使用喷雾干燥制备微球的硬碳/石墨烯碳有利的减少他们的表面积。氧化淀粉颗粒涂以石墨烯表和正交,享年900岁oc。这使得它们首次库仑效率高阳极。通过与石墨烯涂层淀粉原位,能源消耗和准备时间改善。这个过程是用来代替传统预处理方法避免淀粉泡沫的形成。
材料准备的这个过程时的好处包括高度有序的微晶结构,良好的导电性,丰富的中孔的结构。产生的硬碳/石墨烯碳材料过程首次库仑效率最高的碳基阳极目前存在的亚博网站下载。
动力学分析的材料显示显著提高的速度性能,在钾离子电池的性能优于硅离子电池。燃料电池的阳极显示优秀的能量密度。
工作研究演示了创建硬碳基阳极的过程改进的属性,创造能源消耗和较低的燃料电池扩大材料可用于硅离子和钾离子电池。亚博网站下载这个过程是可伸缩的,使它真正的潜力创造燃料电池,满足未来的能源需求。
对未来这是什么意思?
世界需要更多的电池存储我们摆脱传统化石燃料发电厂,以及电动汽车和其他环保应用程序。然而,只有一个有限的供应目前锂电池类型,所以需要探索的新型燃料电池。
制造硬碳/石墨烯碳阳极材料具有优越的速度性能和更好的首次库仑效率的问题提供有效的解决方案商业采用亚博网站下载新一代燃料电池由多个行业。
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燕,L (2021)现场graphene-coated碳微球作为优越的首次库仑效率高阳极Na / K-ion完整的细胞(在线)化学工程杂志133257 | 亚博老虎机网登录sciencedirect.com。可以在:https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721048324
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