新型纳米电池诞生：手机完全充电仅需12分钟

美国马里兰大学研究人员成功研发了一种全新结构的电池,体积只有邮票大小,采用陶瓷材质,内部纵向排列了数以百万记的纳米孔。每一个纳米孔均内含电解质,两端作为阴阳极,也就是说,每一个纳米孔都是一个微型电池,它们组成纳米阵列进行充放电。创新电池技术将使人们的手机完全充电仅需12分钟,并且它可以重复使用数千次。这将意味着手机充电几个小时的历史将不再出现!     

石墨烯纳米复合材料可提升电池性能

据美国物理学家组织网日前报道,美国科学家制造出了一种由石墨烯和锡层叠在一起组成的纳米复合材料,这种可用来制造大容量能源存储设备的轻质新材料可用于锂离子电池中,其三明治结构也有助于提升电池的性能。相关研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上。研究人员表示:电动汽车需要轻质电池,也要求这种电池能快速地充电,且其充电能力不会因持续充放电而有所降低。他们最新研制出的石墨烯纳米复合材料可改进电池的性能。石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原     

添加无机粒子的P(VDF-HFP)-PMMA复合聚合物电解质的性能

研究了以PP/PE/PP(聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯)膜为支撑体,P(VDF-HFP)(聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯))-PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)为聚合物基体,与纳米级SiO2、CaCO3进行复合构成的聚合物电解质膜(CPE)的性能。借助X射线衍射、电化学阻抗、电池的首次充放电、倍率放电和充放电循环测试,考察了复合聚合物电解质CPE(SiO2)和CPE(CaCO3)的结构以及它们与LiFePO4正极材料、金属锂的相容性。结果表明:无机粒子的加入没有改变原来聚合物P(VDF-HFP)-PMMA非晶结构;两种电解质构成的电池的首次充放电性能相差不大,但是循环性能后者优于前者;LiFePO4/CPE(CaCO3)/Li构成的电池的倍率放电性能、放电容量和容量保持率均优于LiFePO4/CPE(SiO2)/Li电池;CPE(CaCO3)与LiFePO4、金属锂的相容性更好。     

锂电池负极充放电研究获新进展

西安交通大学金属材料强度国家重点实验室和前沿科学技术研究院齐亮博士和李巨教授，与美国圣地亚国家实验室JianyuHuang，匹兹堡大学ScottMao，西北大平洋国家实验室ChongMinWang等研究人员合作，对锂离子电池负极的充放电过程进行了开创性的研究。     

电池充放电测试仪校准方法的探讨

二次电池在不同行业广泛使用过程中,出现了一些使用不当造成电池过充或者过放电的问题,这样容易带来电池温度过高引起燃烧或者爆炸的安全隐患,电池充放电测试仪的出现解决了如何把控电池充放电性能的难题。本文介绍了电池充放电测试仪的使用现状,简单分析了充放电测试仪的工作原理,对该设备的校准方法进行了深入的研究,模拟研制出了1台电池充放电测试仪的校准装置。     

碳纳米管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理研究

研究了将纳米碳管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理,包括纳米碳管的充放电容量、充放电前后碳纳米管的IR光谱、循环伏安曲线和充放电过程中的XRD图谱研究。研究结果表明,纳米碳管具有比较高的放电容量,首次放电比容量为649.4mA·h/g,循环20次后充放电效率仍可达94.1%。IR光谱研究表明纳米碳管的充放电过程中在电极界面存在SEI膜;循环伏安法研究表明碳纳米管负极随着循环次数增加,不可逆容量减少,锂离子的嵌入与脱出更加可逆;XRD分析则说明在充放电过程中d002增大,有越层反应发生。     

纳米太阳能电池：粗细为头发二百分之一

美国科学家研制出了粗细只有头发丝二百分之一的太阳能电池。他们表示，这种太阳能电池将用于纳米电子装置。     

水热法合成钛酸锂纳米片材料及其锂离子电池性能研究

以钛酸丁酯、氢氧化锂为原料,通过水热法一步合成钛酸锂纳米片,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其晶体结构和形貌进行了表征,并对其锂离子电池性能进行了测试。结果表明,通过该法得到的产品呈片状形貌,是尖晶石型钛酸锂Li4Ti5O12,表现出良好的电池性能。室温下,以0.2 C的电流密度进行充放电,其首次充放电容量达169 mA·h/g,且具有较好的循环稳定性,20次循环后容量保持率达98%。     

电池充放电机校准方法及校准设备的研究和探讨

正电池充放电机是对电池性能测量的主要设备,由于目前国家还没有出台电池充放电机对应的国家标准和校准规范,因此统一的标准和校准方法的制定急待进行。本文在多年对电池充放电机校准经验的基础上,主要对电池充放电机的计量特性、校准方法进行分析和研究,并做出其校准器的设计方案。     

我国研制出高性能锂离子电池正极材料

在国家自然科学基金委、科技部以及中科院化学所引进国外杰出青年人才计划的支持下，化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员，成功开发出一种具有超快速充放电能力的LiFePO4/C纳微复合结构锂离子电池正极材料。     

导电碳涂层可改善电极性能

美国伯克利实验室开发出一种碳涂层技术，采用该技术可改善LiFePO4锂离子电池电极的电化学性能，而不影响电池的能量密度。在LiFePO4颗粒表面涂以不足10nm的碳薄膜，与原有材料相比，复合材料的电导率可提高6个数量级。含碳不多（〈2wt％）可提高功率而无损于能量密度。涂层非常耐用，经100次完全充放电过程也未发现涂层变差。     

糠醇树脂炭化产物作为锂离子电池炭电极材料的研究(II)--炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能测试

测试分析了糠醇树脂炭化产物组装的锂离子电池电化学性能。实验结果表明 ,5 5 0℃处理的糠醇树脂炭化样品充放电容量较低 ,还不能作为二次锂离子电池炭负极材料。 6 2 0℃～ 130 0℃范围内处理的糠醇树脂炭化样品组装的锂离子电池则都表现出了相对较高的充放电容量。其中 70 0℃炭化处理的样品组装的锂离子电池充放电容量最高。炭化处理温度对糠醇树脂制备的炭电极充放电容量不可逆性也有着较强的影响。随着炭化处理温度升高 ,炭电极充放电容量不可逆性在逐渐降低。 70 0℃和 130 0℃炭化处理的样品与 6 2 0℃炭化处理的样品相比不可逆性分别降低了约 5个和 19个百分点。实验结果还表明 ,树脂炭化产物的比表面积是影响电池充放电性能的重要因素 ,炭化产物的比表面积越大 ,电池的充放电容量就越高。     

锂离子电池充放电过程中的热行为及有限元模拟研究

采用电化学-量热法对LiFePO4锂离子电池在不同倍率下的循环产热进行了系统的研究,并基于热传导理论建立了锂离子电池热模型,采用有限元ANSYS模拟了稳态温度场。结果表明,电池充放电循环过程的总热效应表现为放热现象,发热量和热生成率均与充放电倍率成线性关系,随着倍率的增大而增大。充放电倍率和工作温度对电池内部温度分布有一定的影响。在相同倍率条件下,工作温度越高,电池内部温度场分布均匀性越差。在相同工作温度下,充放电倍率越大,电池内部温度场分布的均匀性越差。     

糖醇树脂炭化产物作为锂离子电池炭电极材料的研究（Ⅱ）：炭化产物制备的电

测试分析了糠醇树脂炭化产物组装的锂离子电池电化学性能,实验结果表明：５５０℃处理的糠醇树脂 经样品充放电容量较低,还不能作为二次锂离子电池炭负极材料。６２０℃～１３００℃范围内处理的糠醇树脂炭化样品组装的锂离子电池则都表面出了相对较高的充放电容量。其中７００℃炭化处理的样品组装的锂离子电池充放电容量最高,炭化处理温度对糠醇树脂制备的炭电极充放电容量不可逆性也有着较强的影响。随着炭化处理温度升高,炭电极充放电容量不可逆性在逐渐降低,７００℃和１３００℃炭化处理的样品与６２０℃炭化处理的样品相比不可逆性分别降低了约５个和１９个百分点,实验结果还表明,树脂炭化产物的比表面积是影响电池充放电性能的重要因素,炭化产物的比表面积越大,电池的充放电容量就越高。     

“石榴”电极可让电池容量增10倍

受石榴启发，美国斯坦福大学和美国能源部下属SLAC国家加速器实验室副教授崔毅（音译）和他的研究小组利用硅纳米线和纳米颗粒开发出一种硅纳米颗粒和碳制成的新型电极，成功破解了此前锂离子电池中的硅电极容易破裂的难题。实验测试显示，这种石榴结构的阳极具有优良的性能，用它制造的电池在完成1000次充放电后还有97％的电量，完全能够满足实用要求。相关研究发表在2月17日出版的《自然？纳米技术》杂志上。     

纳米Al2O3包覆LiFePO4/C正极材料的结构和电化学性能（英文）

主要研究了纳米氧化铝包覆对LiFePO4/C复合正极材料结构和电化学特性的影响。采用溶胶凝胶方法把纳米氧化铝包覆在商业LiFePO4/C颗粒表面。研究了Al2O3包覆层的量对LiFePO4电极在室温和高温充放电性能的影响。结果显示:2wt%Al2O3包覆层能有效增加电池的循环容量,能延缓电池在高温条件下充放电的容量衰减,减小电极的界面阻抗。这归因于氧化铝包覆层对磷酸铁锂晶粒的表面起保护作用,减少电解液对磷酸铁锂晶粒表面的腐蚀,从而改善循环过程中磷酸铁锂的表面结构的完整和稳定,确保锂离子扩散通道的畅通。     

硼酸铵改性碳纳米纤维负极材料制备及储钠性能研究

通过合理的合成路线与微观结构设计，开发具有高比容量和柔性的钠离子电池负极材料，是当前的难点。采用静电纺丝制备自支撑碳纳米纤维膜，利用不同浓度的硼酸铵溶液对纤维膜进行改性，研究了浸渍溶液浓度和热处理温度对碳纳米纤维膜相组成、微观形貌及储钠性能的影响。结果表明：低浓度硼酸铵溶液改性并未改变纤维膜三维相互交错的空间结构，但纤维膜表面粗糙程度增加，使改性后的碳纳米纤维缺陷和活性点位增多并减小了碳层间距。采用0.02mol/L硼酸铵溶液浸渍改性和600℃热处理后得到的碳纳米纤维膜作为钠离子电池自支撑负极时，可获得最优的储钠性能。在100mA/g电流密度下，该电池初始充比容量为354.7mAh/g,循环100周后电池的可逆充放电比容量为316.8mAh/g,表现出优异的储钠性能。     

具有优异性能的微型超级电容器

一个由美国和法国联合组成的研究团队研发了一种具有优异性能的微型超级电容器。超级电容器是连接高能量密度电池之间的桥梁。微型超级电容器能提供高的能量密度,但充放电速度比一般的电解电容器慢。电解电容器的充放电速度是最快的,但提供的能量密度低。     

电池充放电机瞬时放电校准方法的探讨

电池充放电机放电过程分为恒流小电流放电和大电流瞬时放电(电池负载能力试验)。文章主要对电池的充放电机的大电流瞬时放电的计量特性、校准方法进行了分析和探讨。     

新型太阳能电池成本为传统电池1／10

美国研究人员开发出一种新型太阳能电池技术，这种太阳能电池可通过在铝箔上生长直立的纳米柱来制成，将整个电池封装在透明的胶状聚合物内后就能制作出可弯曲的太阳能电池，成本低于传统的硅太阳能电池。