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黑龙江省教育厅科学技术研究面上项目:高容量、大功率锂离子电池石墨烯复合负极制备及其性能研究
2012-10-18 10:08   审核人:   (点击: )

当今社会,能源和环境问题已成为可持续发展的关键,随着全球逐渐减少的不可再生能源和日益严峻的环境问题,新能源的开发和应用刻不容缓。锂离子电池是继镉镍电池、镍氢电池之后的第三代小型蓄电池。作为一种新型的化学电源,它具有工作电压高、能量密度大、放电电位曲线平稳、自放电率低、循环寿命长、低温性能好、无记忆、无污染等突出优点。自1992年日本Sony公司商业化开始便迅速发展,已经逐渐由手机、笔记本电脑、数码相机、便携式小型用电器所用电池,及潜艇、航天、航空领域所用电池,逐步走向电动汽车领域。储能电池作为交通工具的主要动力源之一已经成为未来发展趋势,锂离子电池被认为是高容量、大功率电池的理想之选。但是由于受限于电极材料的结构和电解质性质,锂离子电池的功率性能相对较弱,这一点在动力型锂离子电池中显得尤为突出。因而,如何提高锂离子电池的功率密度并进一步增大其能量密度,成为当前研究的热点,同时也是难点。

本课题拟结合石墨烯高的电导率和比表面积,及金属氧化物可逆容量高,倍率充放电性能好的优点,同时通过利用石墨烯和金属氧化物在充、放电过程中的协同效应,改善电极的循环性能。采用在氧化石墨烯表面原位生长纳米氧化物和纳米线的方法,构建纳米结构复合电极,实现在不牺牲电池容量的情况下,承受大电流放电。本项目开发的新型的石墨烯基锂离子电池负极材料具有放电比容量高、循环性能稳定、倍率性能优异的特点。

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