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  • 充電5分鐘 行駛1000公里——快充鋰離子電池研究取得進展

    2017-10-09 15:10:55 新能源Leader   點擊量: 評論 (0)
    在過去的這個國慶假期期間,筆者駕車出游,在高速服務(wù)區(qū)驚喜的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)開始出現(xiàn)充電樁了,這表明隨著電動汽車的日漸普及,相關(guān)的配套設(shè)施也開始逐步增加,這對于提高電動汽車的便利性而言具有重要的意義。提到電

    通過提高Li的負(fù)載量可以有效的提高負(fù)極的面容量密度,下圖a為Li:C=1:5,比容量為643mAh/g,圖b為1:2,比容量為1287mAh/g,圖c為1:1,比容量為1930mAh/g,從圖上可以看到提高Li負(fù)載量后,多孔碳Asp-GNRs材料仍然保持了很高的庫倫效率和循環(huán)性能。
     
     
    在上述實驗中很重要的一點是TuoWang在多孔碳材料Asp中添加了石墨烯納米帶GNRs材料作為導(dǎo)電劑,以增強Asp材料的導(dǎo)電性,這一點在低倍率(0.65C和1.3C)下并不明顯,但是在較高的倍率下(2.6C圖c,5.2C圖d)就能觀察到較明顯的差距,特別是在5.2C倍率下,僅僅循環(huán)15次左右就能在庫倫效率上觀察到明顯的區(qū)別。通過SEM研究發(fā)現(xiàn),在5.2C大倍率下,沒有添加GNRs的負(fù)極材料的表層出現(xiàn)了金屬Li枝晶,而在添加了GNRs的電極上則沒有觀察到這一現(xiàn)象。
     
     
    下圖為TuoWang利用Asp-GNRs材料作為負(fù)極,硫碳混合物(S-C)材料作為正極制備的全電池的測試數(shù)據(jù)。從圖a中我們可以看到,在0.1,0.2,0.5,1和2C倍率下,材料的比容量分別達到720,690,655,613和559mAh/g,表現(xiàn)出了非常好的倍率性能。在0.5C的倍率下循環(huán)100次容量保持旅可達92%,遠高于使用裸露銅箔負(fù)極的對照組。全電池的功率密度可達1322W/kg,能量密度可達943Wh/kg。
     
     
    TuoWang利用瀝青制備的多孔碳Asp材料作為金屬Li的載體,有效的克服了鋰枝晶的問題,相比于傳統(tǒng)的金屬鋰載體,如石墨烯、中空碳納米球等材料不僅具有制備工藝簡單的優(yōu)勢,其制備成本還非常低廉,非常適合作為金屬鋰的載體使用。Asp材料的比表面積很高,因此賦予了其優(yōu)異的倍率性能,使其能夠在大電流下進行工作,充電速度比傳統(tǒng)的鋰離子電池快10倍以上,對于快充電池的發(fā)展具有很重要的意義。
     
     
     
     
    原標(biāo)題:充電5分鐘,行駛1000公里不再是夢——快充鋰離子電池研究取得進展

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