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中英高校联合研究新成果:3D打印石墨烯基充电电池

时间:2021-08-07 19:29 点击次数:
  本文摘要:英国曼彻斯特城市大学、切斯特大学以及中国中南大学的一项合作研究向大家展出了如何用石墨烯基PLA(8%的石墨烯)生产储能装置。这项研究证明能用一种更加非常简单、更加低廉的方式来生产充电电池。充电电池的原理锂离子电池是数码相机、无人机和手机中少见的移动电源组件。 电池由正电极(闻右图左侧)和负电极(闻右图右侧)构成。供电时,于是以锂离子天然被对面的负锂离子更有而向它们移动。最后,负电极显得100%饱和状态而仍然能容纳正离子,此时电池也就没电了。

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英国曼彻斯特城市大学、切斯特大学以及中国中南大学的一项合作研究向大家展出了如何用石墨烯基PLA(8%的石墨烯)生产储能装置。这项研究证明能用一种更加非常简单、更加低廉的方式来生产充电电池。充电电池的原理锂离子电池是数码相机、无人机和手机中少见的移动电源组件。

电池由正电极(闻右图左侧)和负电极(闻右图右侧)构成。供电时,于是以锂离子天然被对面的负锂离子更有而向它们移动。最后,负电极显得100%饱和状态而仍然能容纳正离子,此时电池也就没电了。

再度电池时,一股电流不会通过集电器,从而被迫正电极回到到另一侧。一种更加非常简单的解决方案合作研究中的3D打印机圆盘电极(3DE)修改了上文讲解的锂离子设置,因为它们不必须集电器,同时也不必须在打印机后展开更进一步的后期生产或烧结。它们的打印机材料为石墨烯3D实验室(Graphene3DLab3D)公司的掺有石墨烯的BlackMagic3D线材。

3DE的打印机过程这些3DE包含一层独立国家阳极中的一层,独立国家阳极一共有六层,一旦六层叠合在一起,这些独立国家阳极就可以顺利地用在锂离子电池内部。这些阳极还有另外一项难得的功能:产生氢气,这一般来说是便宜的铂电极才能做的事情。

虽然产生气体的效率没铂那么低,但3DE在析氢反应(HER)中表明出有“出乎意料的高催化活性”。这项研究早已公开发表在《NatureinScientificReports》杂志上。为什么生产有所不同的电池?随着世界各地正在更加多地用于可再生能源,对储能设备的市场需求在减少。电池的设计和材料具备更大的灵活性能强化可再生能源的整体可持续性。

哈佛大学的JenniferLewis研究小组也3D纳米打印机了用作微型设备的微型电池。


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