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生物质酶解木质素直接碳化后得到的硬炭通常具有低比表面积和孔隙不发达等特点,作为阳极应用于锂离子电池时容量低。为了提高储锂性能,将原料酶解木质素和活化剂氯化锌一步热处理制备多孔炭,通过调节氯化锌用量和活化温度制备出一系列具有大比表面积的多孔炭材料。利用X射线衍射、拉曼光谱、氮气吸脱附等温线及孔径分析、扫描电子显微镜等表征手段对热解碳化后最终产物多孔炭的晶相、石墨化程度、比表面积和孔径分布、形貌进行研究,同时对多孔炭材料的电化学性能进行评估。结果表明:在热解碳化温度700℃、酶解木质素与氯化锌的质量比为1∶3时,制备出的多孔炭材料电化学综合性能最优,表现出优越的倍率性能和循环稳定性。在电流密度50 mA/g时的放电比容量高达722 mAh/g,在电流密度1 000 mA/g时的放电比容量为350 mAh/g;在电流密度100 mA/g时,经过100圈循环后电极容量保持率为74.7%。这种由低成本废弃物酶解木质素制备的多孔炭材料有望大规模应用于锂离子电池上,为废弃物酶解木质素增值化利用提供一个可行的途径。 相似文献
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对以价格低廉的三元材料(LiNixCoyMn1-x-yO2)替代锂离子电池中正极材料的问题进行研究.在LiCoO2中物理掺杂三元材料,并研究了三元材料和LiCoO2两种活性物的不同配比、不同厂家材料、不同极片长度对电池电化学性能和安全性能的影响.结果表明其中三元材料A与LiCoO2配比为4∶6的长极片工艺方案能达到预期目的,即该方案中电池的倍率性能、循环性能、高温储存性能、安全性能等都能达到国家标准,且成本大大降低. 相似文献
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拥有每年270亿美元的销售额,锂离子电池毫无疑问是充电电池市场的主导者。不过,人们总是希望能做到更好。现在,科学家报告说他们运用纳米技术可以大大增强锂离子电池的储电能力,或者在保持现有储能水平的条件下大大减轻电池重量。这项新的成果可以带来更小型的笔记本电脑、更远行程的电动汽车等大量的应用。 相似文献
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近年来,电池工业在我国日益发展,锂离子电池以其高可靠性、高能量密度及较高的工作电压在现代生活中扮演着越来越重要的角色。锂离子电池自1990年问世以来发展极快,这是因为它正好满足了移动通讯、笔记本电脑的迅猛发展对电源小型化、轻量化、长时间工作和长循环寿命、无记忆效 相似文献
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木质素是一种绿色环保、低成本的不规则酚类聚合物,其结构中富含羟基和甲氧基等官能团,并且可以从造纸工业的副产品以及农林废弃物中大量获取,因此在各行各业中具有巨大的应用潜力。在储能领域,大量的研究报道了木质素作为可再生碳源制备用于储能装置的电极材料。近年来,越来越多的研究关注了木质素结构中丰富的官能团结构,并充分利用官能团性质将其应用于储能设备,如:利用羟基的亲水性将木质素应用于液流电池的膜结构中提高膜的质子传导率,利用酚-醌结构的可逆变化增加超级电容器的赝电容,利用与苯环共轭的发色基团对太阳能电池光电化学界面进行调控与敏化,利用木质素结构高电荷密度的含氧官能团改善锂离子电池存储的不稳定性,利用木质素分子中丰富的碳和杂原子官能团制备电极从而提高燃料电池的电化学性能。基于木质素分子的官能团结构和性能特点,概述木质素分子对超级电容器、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池、液流电池等主流储能器件电化学性能的提升作用和代表性应用,认为最大化保留木质素分子的官能团并将其应用于电化学器件,可以实现木质素分子的多功能化应用,充分发挥木质素基团的特点以提高储能设备的电化学性能。最后,总结归纳了木质素分子应用于... 相似文献
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综合TNW科技网站、澳大利亚Drive网站消息:日本制纸有限公司正在试验利用树木制造电动车蓄电池的方法,以代替锂离子电池。该公司希望能够利用柳杉等树种制成的木浆来制造纤维素纳米纤维,并将其精制到百分之一微米或更小,以制造超级电容器,作为电动车动力。日本制纸有限公司此前长期利用纤维素纳米纤维生产纸尿裤等家用产品随着纳米纤维备制技术的进步与突破,该公司认为可利用木质纤维素纳米纤维生产超级电容器,替代锂离子电池,并应用于汽车和智能手机等领域。 相似文献
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钠(Na)电池具有原料成本低、储量大、能量密度较大等特点,是极具发展前景的下一代电池材料之一。生物质具有可持续发展、环境友好、结构多样和高反应活性等优点。由金属-有机骨架(MOF)衍生物和生物质材料制备的多孔碳基材料能够提供主体框架,利用孔结构增大碳的层间间距,保证足够的层间空间用于Na^(+)插入,促进电子转移,从而提高电池的电化学性能。综述了常见的生物质碳基材料、MOF及其衍生物、MOF/生物质复合材料钠电池负极材料的相关研究进展,以期为开发高性能MOF衍生物/生物质碳基复合钠电池电极材料提供理论依据。 相似文献