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    地磅供電系統最終采用鋰離子電池

    點擊數:   錄入時間:2021-05-05 【打印此頁】 【關閉
        鋰離子電池(LIB)具​​有高能量密度和良好的循環穩定性,無線地磅控制器已被廣泛用作便攜式電子設備(如手機,筆記本電腦和其他數字產品)的主要電源。然而,傳統陽極/陰極材料的局限性包括能量容量低,循環壽命短和功率密度低,阻礙了電動汽車和儲能系統高性能LIB的發展[1]-[4]。在循環期間,由于恒定的體積變化和鋰枝晶的形成,石墨基陽極可能會發生層剝落和機械斷裂,這不利于地磅遙控器電池的循環性能。固體電解質界面(SEI)膜的不斷分解和恢復是可回收鋰和電解質的主要消耗,導致容量下降,尤其是在高溫下。

        在幾十年的發展中,需要新的負極材料以滿足電子地磅控制器以下方面的進一步應用或市場化需求:1)開發用于電動汽車的高巡航電池的高比容量; 2)安全性能高,具有較高的熱穩定性和結構穩定性; 3)從動力學角度看,具有中等電化學反應性的高速率性能。具有誘人性能的石墨烯有望在電化學儲能領域取得革命性的突破。自2004年由Novoselov等人發現[5]以來,由具有二維(2D)蜂窩狀晶格結構的單層碳原子形成的石墨烯受到了廣泛的關注。已經致力于探索其性能和應用。作為石墨材料的基本組成部分,石墨烯可以加工成0維富勒烯,1維納米管甚至3維石墨[5]-[9]。與石墨相比,石墨烯具有更大的比表面積,更高的電子和熱導率[10]-[12]。由于地磅遙控器其固有的優異性能,基于石墨烯的LIB的性能得到了顯著提高。

        例如,超高的電導率使電子能夠自由移動,從而在電化學過程中降低了電阻抗和極化,從而加速了電化學過程[10],[13],[14]。由于地磅遙控器電阻相對較低,因此在循環期間可以顯著減少大量的熱量釋放,從而保證了電池組的適中工作溫度。另外,在鋰插入和施加到電極上的過程中,不可避免的膨脹和彎曲可能會導致形態拓撲和微觀結構的破壞和粉碎,從而降低循環穩定性和使用壽命。石墨烯的理想力學行為[10],[13],[15]可以保持功能材料的結構穩定性并解決上述問題[13]。此外,石墨烯的大比表面積為離子提供了質量通道運移和嵌入,在理論動力學上提高了LIBs的速率性能[5],[13]。因此,石墨烯有望從各個方面幫助開發出顯著增強的LIB。
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