香港城市大学开发高性能MXene电极助力发展新一代强力电池

时间:2021-11-23 10:07来源:盖世汽车作者:Elisha

点击: 次

（图片来源：香港城市大学）

作为快速储能材料，二维MXene被视为能源领域的一颗新星。然而，此类材料的电压输出不稳定，使其应用受影响。据外媒报道，由香港城市大学（CityU）的科学家领导的研究团队利用高压扫描策略，开发了一种类电池电化学Nb2CTx MXene电极，具有稳定的电压输出和高能量密度。这些最新发现将有助于开发下一代强力电池。

MXene是一个二维纳米材料大家族，近十年来一直是储能领域二维材料的研究热点。这种材料拥有优异的电导率和较大的表面积，因此表面氧化还原速度快、储能效率高。然而，以往报告的MXene电极均缺乏明显的放电电压平台，在放电时输出电压会迅速下降。这会影响MXene的能量密度及其在所需高压区域能量输出的稳定性，从而导致能量密度有限，通常小于100Wh kg-1。

为克服能量输出不稳定的问题，该研究团队研发了电池型Nb2CTx MXene电极。该团队将电压窗口从2.0V调节到 2.4V，结果显示Nb2CTx MXene电极具有完全不同的电化学特性。在高达2.4V的高压扫描下，Nb2CTx MXene电极表现出典型的类电池特征，不同于其低压特征，以及以往报告的其他MXene系统。

使用高压扫描策略时表现出卓越性能

研究人员发现，在高压扫描下，Nb2CTx/Zn电池表现出优异的倍率性能，持久循环性能和高能量密度。更重要的是，研究人员成功地为MXene配备了平坦稳定的1.55V放电平台，从而提高能量密度，使其达到创纪录水平（146.7 Wh kg-1）。这是目前MXene水性电极中最高的，其中63%来自平台区域。这打破了MXene设备的性能瓶颈。

研究负责人Zhi教授表示：“缺乏明显的电压平台，会影响MXene电极的容量和能量密度，限制其发展成为高性能电池的潜力。此项研究概述了一种有效途径，通过高压扫描方法，获得具有独特放电电压平台的高能量密度MXene电极。这极大地提高了MXene电极的电化学性能。”

Zhi教授认为，这一发现将激励更多的研究人员探索MXene家族中尚未发现的电化学性能。“二维MXene的表面氧化还原速度快，储能速度快，储能性能突出。随着电压输出变得稳定，以及能量密度大大增强，基于MXene的储能设备，离实际应用的目标又近了一步。”

(责任编辑：子蕊)

文章标签：电池香港城市大学 Nb2CTx/Zn电池 Nb2CTx MXene MXene电极电池放电平台

作者：Elisha ，如若转载，请注明出处：http://www.cbcu.com.cn/qianyan//2021112337732.html

看完这篇还不够？如果你也也是同行业需要发布您的新闻报道，请戳这里告诉我们！

免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn

猜你喜欢

印尼大学利用咖啡渣制造石墨烯材料可用于锂离子电池与传统电池相比，由咖啡基石墨烯产生的纳米颗粒，具有较大的表面积，允许更多的离子通过材料，从而使能量流动更顺畅。 2021-11-13 15:45	康奈尔大学取得新发现管理废旧电动汽车电池据外媒报道，康奈尔大学（Cornell University）领导的一项新研究确定了几个可持续管理众多废旧锂离子电池的关键，如电池化学、二次应用和回收。 2021-11-10 09:28
芝加哥大学开发硫化铁基专利材料可提高电池效率和可持续性据外媒报道，芝加哥大学（the University of Chicago）化学系助理教授John Anderson获得了一种材料的专利。比起目前使用的方法，这种材料可以更有效、更可持续地储存和产生能量。 2021-11-05 09:48	浦项大学可在30分钟内合成锂硫电池正极材料这种创新锂硫电池具有高能量密度和机械灵活性，并且能够快速充电。 2021-10-11 11:08
香港科大《AEM》：实现高容量、长循环全固态锂电池！来自香港科技大学的学者报道了一种用于可伸缩ASSLB制造的新型集成阴极/固体电解质，方法是在阴极上直接制备超薄而坚固的FBER网络增强的固体电解质。 2021-09-21 11:06	锂电池电解液分子结构阐明日本新潟大学、东京理科大学、山口大学和高能加速器研究机构等组成的研究团队，与山形大学和横滨国立大学的研究团队合作，共同在分子水平上阐明了锂离子电池（LIB）新电解液的浓缩锂盐水溶液结构。 2021-09-16 12:24
查尔姆斯理工大学采用新型石墨烯使钠离子电池的容量提高10倍瑞典科学家在可持续性钠电池中加入一种神奇的新型石墨烯材料，使电池容量增加了10倍。 2021-09-02 09:09	浦项科技大学开发纳米结构电解质提高固态电池的离子电导率在传统二维形态中，不可避免地会存在死区（dead zone），这些区域的离子迁移率较低。这项研究从根本上解决了这一问题。 2021-08-24 08:44
湘潭大学科研人员发表我国氢燃料电池技术系统发展方向的研究成果应加强制氢技术攻关，降低氢气燃料使用成本；加快关键材料和核心组件的技术攻关和转化应用；制定产业规划并增加投入，构建完备的政策支撑体系。 2021-08-13 21:37	新南威尔士大学利用咖啡渣开发电极成分使电池更具可持续性硫需要碳框架的支撑或承载，以形成有效的硫电极，这正是咖啡渣起作用的地方。 2021-07-08 09:51

专题

更多

电池制造工程师培训暨国内电池行业职业等级评价（高级）班

中国电池工程师年会(2021CSBE)

相关新闻

印尼大学利用咖啡渣制造石墨烯材料可用于锂离子电池

与传统电池相比，由咖啡基石墨烯产生的纳米颗粒，具有较大的表面积，允许更多的离子通过材料，从而使能量流动更顺畅。

2021-11-13 15:45
康奈尔大学取得新发现管理废旧电动汽车电池

据外媒报道，康奈尔大学（Cornell University）领导的一项新研究确定了几个可持续管理众多废旧锂离子电池的关键，如电池化学、二次应用和回收。

2021-11-10 09:28
芝加哥大学开发硫化铁基专利材料可提高电池效率和可持续性

据外媒报道，芝加哥大学（the University of Chicago）化学系助理教授John Anderson获得了一种材料的专利。比起目前使用的方法，这种材料可以更有效、更可持续地储存和产生能量。

2021-11-05 09:48
浦项大学可在30分钟内合成锂硫电池正极材料

这种创新锂硫电池具有高能量密度和机械灵活性，并且能够快速充电。

2021-10-11 11:08
香港科大《AEM》：实现高容量、长循环全固态锂电池！

来自香港科技大学的学者报道了一种用于可伸缩ASSLB制造的新型集成阴极/固体电解质，方法是在阴极上直接制备超薄而坚固的FBER网络增强的固体电解质。

2021-09-21 11:06
锂电池电解液分子结构阐明

日本新潟大学、东京理科大学、山口大学和高能加速器研究机构等组成的研究团队，与山形大学和横滨国立大学的研究团队合作，共同在分子水平上阐明了锂离子电池（LIB）新电解液的浓缩锂盐水溶液结构。

2021-09-16 12:24
查尔姆斯理工大学采用新型石墨烯使钠离子电池的容量提高10倍

瑞典科学家在可持续性钠电池中加入一种神奇的新型石墨烯材料，使电池容量增加了10倍。

2021-09-02 09:09
浦项科技大学开发纳米结构电解质提高固态电池的离子电导率

在传统二维形态中，不可避免地会存在死区（dead zone），这些区域的离子迁移率较低。这项研究从根本上解决了这一问题。

2021-08-24 08:44

本月热点

电池原材料价格超预期疯涨

今年以来，受下游新能源汽车产销大幅增长的拉动，动力电池原材料价格也一路上涨，至今没有减缓趋势。记者梳理发现，10月以来，已有多家电池、原材料企业迫于成本压力宣布涨价。

2021-11-03 09:57
霍尼韦尔推出新型液流电池技术助力企业实现碳中和目标

霍尼韦尔近日推出一项新的液流电池技术，该技术可存储风能和太阳能，以满足对可持续能源的储能需求。新型液流电池采用安全、不可燃的电解液，可将化学能转化为电能以存储能量供后续使用，同时满足公共事业的环保、持久和安全目标。霍尼韦尔的新技术为公用事

2021-11-01 21:42
北京4.16储能电站爆炸调查：磷酸铁锂电池内短路所致

时隔7个月，“4.16”北京大红门储能电站爆炸的调查结果终于公布，系磷酸铁锂电池内短路所致。

2021-11-24 09:12
前10月我国动力电池装车量累计107.5GWh

11月10日，中国汽车动力电池产业创新联盟发布2021年10月动力电池月度数据。

2021-11-12 09:56
对磷酸铁锂电池2021-2025年市场需求量和增长率的测算

除了汽车领域外，磷酸铁锂电池在储能和消费电子等领域的应用量也在越来越大。

2021-11-04 10:23
亿纬锂能再签动力储能电池项目年内多单大手笔投资

10月27日，亿纬锂能与成都经济技术开发区管理委员会签署《亿纬锂能50GWh动力储能电池项目战略合作框架协议》。

2021-10-29 10:56
锂电池的葬礼

放大灯陈闷雷明明并不是什么新鲜东西，为什么在这两年，建立动力电池回收系统突然成了一件迫在眉睫的事情？当然是因为新能源车爆发了。数据显示，2015年至到2020年，我国全年动力电池装机量从16GWh增长至63.6GWh，年复合增长率超过50%。中国汽车技术研究

2021-11-25 11:00
重磅！能量密度提升超40%，国内首条锂金属电池生产线已落成！

“现有的锂离子电池能量密度触及天花板，续航时间和续航里程是行业永远的痛点。新一代锂金属电池能解决行业痛点，前景极其广阔。”金羽新能的创始人、总经理黄杜斌博士指出。

2021-11-03 10:35

欢迎投稿

联系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话：010-56284224

在线投稿

香港城市大学开发高性能MXene电极 助力发展新一代强力电池

香港城市大学开发高性能MXene电极助力发展新一代强力电池