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[資源]
科學(xué)家成功合成網(wǎng)狀碳納米管纖維并應(yīng)用在鋰空電池上
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近日多個(gè)城市上空籠罩著讓人窒息的陰霾，除了對(duì)健康的損害，也讓人心里增添了一些陰影，化石燃料的儲(chǔ)量有限及帶來的環(huán)境問題本世紀(jì)以來一直困擾著廣大科技工作者，最終最有效的解決之道是大力開發(fā)和利用可再生能源。太陽能和風(fēng)能做為最有代表性兩類可再生能源，因其間歇性和不穩(wěn)定性等不足，必須有強(qiáng)大二次電池與之相配合。鋰空氣電池的能量密度是鋰離子電池的1-2個(gè)數(shù)據(jù)級(jí)，是新能源儲(chǔ)存的希望所在。 最近，韓國首爾國立大學(xué)的Kisuk Kang教授課題組成功的合成了網(wǎng)狀碳納米管纖維，并將其應(yīng)用于鋰空氣電池。該種材料通過有效的控制孔隙率，可以顯著的提高的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能，可控的編織的多孔碳納米管框架能夠有效地控制產(chǎn)物的形成過程，并防止孔道結(jié)構(gòu)堵塞，可以使氧氣源源不斷的進(jìn)入空氣電極內(nèi)，自由循環(huán)20圈之后依然有2500mAh/g的容量（相當(dāng)于目前鋰離子電池的10倍多）實(shí)現(xiàn)了目前鋰空氣電池最長(zhǎng)的自由循環(huán)，倍率性能也彰顯了很大的優(yōu)勢(shì)，在1000mA/g的電流下限容量循環(huán)80圈之后容量不見衰減，2000mA/g（這個(gè)電流的是目前鋰空電池一般測(cè)試水平的10倍）下限容量循環(huán)60圈循環(huán)依然良好，這也是目前鋰空電池最好的倍率性能之一。本工作中還對(duì)放電產(chǎn)物進(jìn)行了研究，放電產(chǎn)物均勻分布在碳管表面，材料本身的結(jié)構(gòu)保持的非常完整，孔道結(jié)構(gòu)依然清晰可見，而一般的碳納米管的空隙則被堵塞的很嚴(yán)重，這不僅阻礙了氧氣的傳輸，也增加了充放電過程中的電阻，最終導(dǎo)致了電池的循環(huán)失敗。相關(guān)研究成果發(fā)表在Advanced Materials上。（來源：materialsviewschina http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/20135131514927429052.shtm?id=29052） |
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