2014最新AM和Angew Chem超长二氧化钛纳米管：高倍率超长循环寿命储能材料 作者：nuaa008(站内联系TA)发布：2014-09-20 原文转载自： http://www.materialsviewschina.com/2014/09/chao-chang-er-vang-hua-tai-na-mi-guan-gao-bei-shuai-chao-chang-xun-huan-shou-ming-chu-neng-cai-liao/ 目前，市场上销售的锂离子电池主要以石墨作为负极和LC0O2作为正极，材料本身限制了其快速充放电的性能，尤其在便携式电子设备（如手机、电脑 灯)和电动汽车领域仍难以满足供电需求。突破传统锂电池的储电瓶颈并开发出超快倍率充放电和超长循环寿命的锂电池具有重大意义，这必将极大推 动新一代储能技术的发展。一般情况下锂电池完全充电耗时长达数小时，因此如果能够实现短时间内（如几分钟）快速完成充电，将会有非常大的市场 前景与应用空间。但一般的锂离子电池在快速充电时，电容量和循环寿命都会大幅下降。 我们都知道在实验室，溶液的搅拌是经常用到的步骤，它不仅可以使溶液中的反应物混合均匀，提高反应速率，同时还可以保持整个反应体系条件的统 一，如反应温度、浓度等。受此启发，新加坡南洋理工大学的Chen Xiaodong教授课题组在传统水热反应中加入机械力搅拌，成功合成长度达几十微米的 钛酸盐纳米管，这比通过传统水热法合成的纳米管长度增加大约100倍。研究人员发现，机械力搅拌提高了离子扩散速度和化学反应速率，促使纳米管 长度得以增加，而剪切应力造成了纳米管的弯曲。基于此超长可弯曲的纳米管结构并结合热处理化学转换，二氧化钛三维网络构架得以构建，并展示出 了优异的超快充放电性能。在超快充放电（每次<3分钟，电流密度为8.4AWg)的情况下，锂电池仍能保持较高的电量，可以循环充放电达10000次以上， 这等同于长达25年的产品寿命（假设一天充电一次）。此研究结果最近被发表在Advanced Materials期刊，并被选作封面文章。 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201402000/abstract2014 最新 AM 和 Angew Chem 超长二氧化钛纳米管：高倍率超长循环寿命储能材料 作者: nuaa008 (站内联系 TA) 发布: 2014-09-20 原文转载自： http://www.materialsviewschina.com/2014/09/chao-chang-er-yang-hua-tai-na-mi-guan-gao-bei-shuai-chao-chang-xun-huan-shou-ming-chu-neng-cai-liao/ 目前，市场上销售的锂离子电池主要以石墨作为负极和 LiCoO2 作为正极，材料本身限制了其快速充放电的性能，尤其在便携式电子设备（如手机、电脑 灯）和电动汽车领域仍难以满足供电需求。突破传统锂电池的储电瓶颈并开发出超快倍率充放电和超长循环寿命的锂电池具有重大意义，这必将极大推 动新一代储能技术的发展。一般情况下锂电池完全充电耗时长达数小时，因此如果能够实现短时间内（如几分钟）快速完成充电，将会有非常大的市场 前景与应用空间。但一般的锂离子电池在快速充电时，电容量和循环寿命都会大幅下降。 我们都知道在实验室，溶液的搅拌是经常用到的步骤，它不仅可以使溶液中的反应物混合均匀，提高反应速率，同时还可以保持整个反应体系条件的统 一，如反应温度、浓度等。受此启发，新加坡南洋理工大学的 Chen Xiaodong 教授课题组在传统水热反应中加入机械力搅拌，成功合成长度达几十微米的 钛酸盐纳米管，这比通过传统水热法合成的纳米管长度增加大约 100 倍。研究人员发现，机械力搅拌提高了离子扩散速度和化学反应速率，促使纳米管 长度得以增加，而剪切应力造成了纳米管的弯曲。基于此超长可弯曲的纳米管结构并结合热处理化学转换，二氧化钛三维网络构架得以构建，并展示出 了优异的超快充放电性能。在超快充放电（每次< 3 分钟，电流密度为 8.4 A/g）的情况下，锂电池仍能保持较高的电量，可以循环充放电达 10000 次以上， 这等同于长达 25 年的产品寿命（假设一天充电一次）。此研究结果最近被发表在 Advanced Materials 期刊，并被选作封面文章。 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201402000/abstract