可提升電池性能的石墨烯奈米複合材料

 

刊登日期:2011/8/30
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美國能源部Lawrence Berkeley 國家實驗室的研究員將錫沉積於石墨烯(Graphene)薄片上,然後在錫膜上再加疊一片石墨烯,一直重覆此步驟,將石墨烯薄片及錫層交替相疊,製成一種三明治結構的奈米複合材料。接著將組成的複合材料進行熱處理,在氫氣及氬氣的環境中加熱到300℃,錫薄膜形成奈米柱,石墨烯上下層之間的距離也隨之增加,使電池的電解液有足夠的空間在奈米柱間快速流動。因此,可以加快電池充電速度,提高電容量,是製作超級電容器等大容量儲電設備的最佳材料。

由石墨剝離出來的石墨烯為等角六邊形的晶格碳原子材料,只有一層碳原子的厚度,具有超強的電子、機械特性,其導熱、導電速度遠高於目前常用的矽晶及其他半導體材料,因而引起了全球的研究熱潮。Lawrence Berkeley國家實驗室專攻石墨烯電子元件應用的研究人員表示,對電動車來說,電池的重量、充電速度、保持充電容量都是非常重要的,是決定電動車續程力及電池循環壽命的關鍵。而石墨烯層間的高度增加有助於電池內的電化學循環,使電容量不退化。此外,以強韌的石墨烯片夾著易脆裂的錫薄膜,不需使用任何添加劑或黏著劑。


資料來源: ScienceDaily /材料世界網編譯
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