El "método de plantilla de azufre" permite hacer que las baterías de iones de litio sean más ligeras

El profesor Yang quanhong del Instituto de Ingeniería Química de la Universidad de Tianjin y su equipo de investigación finalmente completaron el "sastre" de grafeno envuelto en partículas activas mediante el diseño de materiales de electrodo negativo de batería de iones de litio de alta densidad de energía, lo que hace que las baterías de iones de litio sean "más pequeñas ". Vuélvete posible.

En los últimos años, los productos electrónicos como los teléfonos móviles y las computadoras portátiles se han ido moviendo hacia productos más livianos y delgados. Entre ellas, las baterías secundarias (recargables) han mantenido su tamaño o menos, pero su resistencia ha requerido una mejora continua. Además, en la era de los vehículos de nueva energía, también es un problema cómo tener un rango de potencia más largo en el espacio limitado del cuerpo. Para hacer que la próxima generación de baterías de litio sea más liviana, el equipo científico de la Universidad de Tianjin ha desarrollado un "método de plantilla de azufre".

En respuesta a la creciente demanda, los investigadores han estado trabajando para mejorar el rendimiento de las baterías secundarias. Descubrieron que la nanotecnología puede hacer que las baterías sean "más ligeras" y "más rápidas", pero debido a la menor densidad de los nanomateriales, "más pequeñas" se ha convertido en un problema para los investigadores en el campo del almacenamiento de energía.

Recientemente, el profesor Yang quanhong del Instituto de Ingeniería Química de la Universidad de Tianjin y su equipo de investigación propusieron un "método de plantilla de azufre". Finalmente completaron la "adaptación del grafeno a las partículas activas" mediante el diseño de un material de electrodo negativo para baterías de iones de litio de alta densidad de energía. Haga posible que las baterías de iones de litio sean "más pequeñas".

En el estudio de las propiedades de los materiales, los investigadores han descubierto que aunque las baterías de iones de litio ya tienen una alta densidad energética, se espera que los materiales sin carbono como el estaño y el silicio reemplacen al grafito comercial y aumenten significativamente la densidad de energía de la masa del litio. Baterías de iones. Sin embargo, la expansión volumétrica de estos dos materiales limita su propia aplicación y desarrollo.

Entonces, los investigadores resolvieron este problema utilizando una estructura de jaula de carbono mejorada hecha de nanomateriales de carbono. Basado en el ensamblaje de la interfaz de grafeno, desarrollaron una tecnología de plantilla de azufre que personaliza con precisión las jaulas de carbono poroso y denso.

En el proceso de construcción de una densa red de grafeno mediante evaporación capilar, los investigadores introdujeron azufre como plantilla de volumen fluido y capas de grafeno personalizadas para partículas no activadas por carbón. En el experimento, al modular el uso de plantillas de azufre, pueden regular con precisión la estructura de la jaula de carbono de grafeno tridimensional para lograr una envoltura de "ajuste" del tamaño de las partículas activadas sin carbón, amortiguando así eficazmente el enorme volumen causado por el inclusión de litio en partículas activadas sin carbón. Expansión, como electrodo negativo de la batería de iones de litio, tiene un excelente rendimiento volumétrico.

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