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石墨炔能源存储与转化研究取得重要进展
作者: 发表时间:2017年12月18日

  可穿戴智能设备是未来科学与社会进步的重要标志之一,是国家的重大战略需求,其长久的续航能力依赖于高性能的柔性储能电池。针对如何提高电极材料的柔性和容量这一重要科学问题,在李玉良院士指导下,中国科学院青岛能源研究所新型能源碳素材料团队与中国科学院化学研究所合作研发了一种石墨炔基分子材料,改变了传统的电池材料观念,实现了高性能柔性电池的制备。该研究工作具有很高的原创性,已将研究成果在线发表于Nature Communications。

  科研团队创新性地发展了以石墨炔材料为基础的交叉学科研究,注重石墨炔能量和结构问题,考虑石墨炔的超大π体系和天然的离子传输孔道,利用氢取代炔键,大大改善了石墨炔离子传输的分子孔道直径,增加了储存金属离子的活性位点,实现了材料的柔性和高容量的储锂、储钠能力,从分子水平上解释了石墨炔导电骨架的自转换和锂、钠离子的嵌入脱出过程的关联,建立了新的概念,很好地解决了这一领域的一些重要科学问题,获得了性能优异的电化学储锂、钠性能,并且理论计算结果证实了上述实验结果和理论分析过程的一致性。尤其是该材料在钠离子电池的测试研究中所展现的电化学储钠能力在同类材料中具有领先地位,完全可能成为新一代高性能、柔性储能电池的材料。

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