2月15日消息，記者從中科院官網(wǎng)了解到， 國家納米中心在鋰金屬電池負極研究方面取得進展。該項工作以Spatially Hierarchical Carbon Enables Superior Long-Term Cycling ofUltrahigh Areal Capacity Lithium Metal Anodes為題于2月11日發(fā)表在Matter上。
據(jù)了解，金屬鋰具有極高的理論比容量(3860 mAh/g，相當(dāng)于商業(yè)化鋰電池石墨負極的十倍)和極低的電化學(xué)反應(yīng)電位，是一種極具前景的新一代儲能電池(鋰硫、鋰空、固態(tài)金屬電池等)負極材料。然而，以金屬鋰作為負極存在相互牽制的挑戰(zhàn)，包括充放電過程中的鋰枝晶生長、固態(tài)電解質(zhì)界面膜不穩(wěn)定性及伴隨的巨大體積變化等，不僅降低電池效率、縮短使用壽命，還帶來不可忽視的安全隱患，長期制約其實際應(yīng)用。
針對上述難題，各種方案已被廣泛示范，如電解液成分的調(diào)控、人工界面膜的引入、三維集流體的構(gòu)建等。然而，面向?qū)嶋H應(yīng)用及超厚電極電池發(fā)展需求，在高面負載和高電流密度下實現(xiàn)其穩(wěn)定循環(huán)仍極具挑戰(zhàn)性。
中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心研究員李祥龍一直致力于儲能雜化材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)工程、構(gòu)效關(guān)系及應(yīng)用探索，包括鋰離子及鋰金屬電池。最近，由葉脈獲得啟示，李祥龍及其團隊提出一種宿主空間調(diào)制策略，采用木頭碳化和化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備出一類具有自支撐三維結(jié)構(gòu)的碳納米纖維網(wǎng)絡(luò)均勻覆蓋的低迂曲度碳質(zhì)微溝道垂直陣列(CTC)，用于鋰金屬復(fù)合負極。
據(jù)悉，該三維宿主材料模仿葉脈中的“協(xié)作分工”，一方面，低迂曲度碳質(zhì)微溝道不僅可容納充放電過程中的體積變化，還提供長程范圍內(nèi)鋰離子的均勻、直接和快速輸運通道;另一方面，均勻覆蓋的碳納米纖維網(wǎng)絡(luò)通過強的毛細作用提高電解液親和力，從而作為局部儲液池，促進鋰離子在短程范圍內(nèi)的均勻分布和沉積。
基于碳質(zhì)微溝道和碳納米纖維的空間協(xié)同及鋰離子輸運和分布的分工協(xié)作，CTC可承受極端的面負載和面電流密度，在不同高面負載和高電流密度下(分別高達40 mAh/cm2和40 mA/cm2)表現(xiàn)出高的鋰沉積效率及循環(huán)穩(wěn)定性，且兼具高安全特征。比如，其在電流密度為10 mA/cm2和面容量為30 mAh/cm2的極端苛刻條件下可以以很低的極化、無枝晶、穩(wěn)定地循環(huán)1080圈以上，基于CTC和鈷酸鋰正極組裝的全電池在商業(yè)水平的負載條件下(3.4 mAh/cm2)循環(huán)200圈后容量保持率仍高達86%(400圈為79%)。上述研究為高性能鋰及其他金屬負極的設(shè)計、構(gòu)建及應(yīng)用提供了一種新思路和新途徑。
15日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校物理學(xué)院黃光順教授、鄢文標副教授帶領(lǐng)的中國科大北京譜儀(BESⅢ)R值研究團隊與國內(nèi)外其他團隊合作
2月15日，元宵佳節(jié)到來之際，《自然·天文學(xué)》在線發(fā)表了一項月球科學(xué)研究的重要成果。利用嫦娥五號月球土特產(chǎn)的同位素年齡和著陸區(qū)撞擊坑
中國載人航天工程辦公室2月12日宣布，為便于各方開展空間目標避碰等軌道分析工作，即日起，中國載人航天工程辦公室每日在其官網(wǎng)發(fā)布中國空
不同于人或動物，桑樹有兩套染色體基數(shù)。近日中國科技期刊《園藝研究》發(fā)表了西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國家重點實驗室(以下簡稱實驗室)論文
芬蘭赫爾辛基大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究團隊的科學(xué)家使用計算機模擬制作了迄今最大、最精確的3D宇宙模擬圖，展示了自大爆炸以來宇宙的整個演化
2月15日消息，記者從中科院官網(wǎng)了解到， 國家納米中心在鋰金屬電池負極研究方面取得進展。該項工作以Spatially Hierarchical Carbon En
15日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校物理學(xué)院黃光順教授、鄢文標副教授帶領(lǐng)的中國科大北京譜儀(BESⅢ)R值研究團隊與國內(nèi)外其他團隊合作
2月15日，元宵佳節(jié)到來之際，《自然·天文學(xué)》在線發(fā)表了一項月球科學(xué)研究的重要成果。利用嫦娥五號月球土特產(chǎn)的同位素年齡和著陸區(qū)撞擊坑
中國載人航天工程辦公室2月12日宣布，為便于各方開展空間目標避碰等軌道分析工作，即日起，中國載人航天工程辦公室每日在其官網(wǎng)發(fā)布中國空
不同于人或動物，桑樹有兩套染色體基數(shù)。近日中國科技期刊《園藝研究》發(fā)表了西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國家重點實驗室(以下簡稱實驗室)論文
芬蘭赫爾辛基大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究團隊的科學(xué)家使用計算機模擬制作了迄今最大、最精確的3D宇宙模擬圖，展示了自大爆炸以來宇宙的整個演化
英國《自然·通訊》雜志發(fā)表的一篇化學(xué)研究論文報告稱，用電分解水，在月球和火星上獲得的氧相較于地球更少。這一發(fā)現(xiàn)并不令人失望，反而有
近日，美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)官方網(wǎng)站發(fā)布消息稱，由于遭遇地磁暴，該公司2月3日發(fā)射的49顆星鏈衛(wèi)星中，多達40顆衛(wèi)星于次日已經(jīng)或?qū)?/p>
日前，天津大學(xué)新能源化工實驗室與丹麥技術(shù)大學(xué)物理系合作，在二氧化碳資源化利用領(lǐng)域取得突破，揭示了二氧化碳電化學(xué)還原反應(yīng)的控速步驟，
2月14日，記者從國網(wǎng)新疆電力有限公司獲悉，新疆應(yīng)用人工智能(AI)等10余種算法進行新能源功率預(yù)測，相當(dāng)于新能源發(fā)電有了天氣預(yù)報，可以隨
旗袍，中國和世界華人女性的傳統(tǒng)服裝，被譽為中國國粹和女性國服。雖然其定義和產(chǎn)生的時間至今還存有諸多爭議，但它仍然是中國悠久服飾文化
7月21日，北京市政府發(fā)布《北京市電影局關(guān)于在疫情防控常態(tài)化條件下有序推進電影院恢復(fù)開放的通知》，宣布全市低風(fēng)險地區(qū)影院，可于7月24日
?武漢7·16渡江節(jié)組委會14日發(fā)布公告，由于長江武漢關(guān)水位超警戒水位，按照規(guī)定取消2020年第46屆武漢7·16渡江節(jié)。受近期持續(xù)強降雨影響，
過去一段時間，國家級非遺項目灰塑傳承人邵成村，多次在陳家祠等工作現(xiàn)場，向身邊那些帶著好奇目光的人們講解灰塑的種種技術(shù)細節(jié)：草根灰、
7月13日，位于璧山區(qū)南門唐城夜市街區(qū)的璧山冷酒夜市開街。這是璧山區(qū)打造夜間經(jīng)濟消費載體、培育夜間經(jīng)濟活動品牌的舉措之一。璧山市民一
