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0809293

木虫 (著名写手)

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[资源] 科学家成功合成网状碳纳米管纤维并应用在锂空电池上

近日多个城市上空笼罩着让人窒息的阴霾，除了对健康的损害，也让人心里增添了一些阴影，化石燃料的储量有限及带来的环境问题本世纪以来一直困扰着广大科技工作者，最终最有效的解决之道是大力开发和利用可再生能源。太阳能和风能做为最有代表性两类可再生能源，因其间歇性和不稳定性等不足，必须有强大二次电池与之相配合。锂空气电池的能量密度是锂离子电池的1-2个数据级，是新能源储存的希望所在。
最近，韩国首尔国立大学的Kisuk Kang教授课题组成功的合成了网状碳纳米管纤维，并将其应用于锂空气电池。该种材料通过有效的控制孔隙率，可以显著的提高的循环稳定性和倍率性能，可控的编织的多孔碳纳米管框架能够有效地控制产物的形成过程，并防止孔道结构堵塞，可以使氧气源源不断的进入空气电极内，自由循环20圈之后依然有2500mAh/g的容量（相当于目前锂离子电池的10倍多）实现了目前锂空气电池最长的自由循环，倍率性能也彰显了很大的优势，在1000mA/g的电流下限容量循环80圈之后容量不见衰减，2000mA/g（这个电流的是目前锂空电池一般测试水平的10倍）下限容量循环60圈循环依然良好，这也是目前锂空电池最好的倍率性能之一。本工作中还对放电产物进行了研究，放电产物均匀分布在碳管表面，材料本身的结构保持的非常完整，孔道结构依然清晰可见，而一般的碳纳米管的空隙则被堵塞的很严重，这不仅阻碍了氧气的传输，也增加了充放电过程中的电阻，最终导致了电池的循环失败。相关研究成果发表在Advanced Materials上。（来源：materialsviewschina http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/20135131514927429052.shtm?id=29052）

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