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    世界首次我科學(xué)家制備出單層石墨烯納米帶

    2019-07-25 01:26:00
    有色金屬材料與工程 2019年2期
    關(guān)鍵詞:氟化原電池單層

    2019年3月27日,記者從天津大學(xué)了解到,該校封偉教授團(tuán)隊(duì)通過含氟自由基切割單壁碳納米管,在世界范圍內(nèi)首次制備出單層石墨烯納米帶,所申請的國際專利也于近日獲得授權(quán)。這是中國科學(xué)家首次通過一步法獲得單層石墨烯納米帶,其作為原電池正極材料,其能量密度較進(jìn)口產(chǎn)品可提升30%。

    氟化碳是目前世界上理論能量密度最高的原電池固態(tài)正極材料,西方發(fā)達(dá)國家一直將高能量氟化碳制備視為核心技術(shù),嚴(yán)禁技術(shù)輸出和公開交流。目前國內(nèi)廣泛使用的氟化碳材料主要依賴進(jìn)口,嚴(yán)重制約了我國相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。不過,受自身結(jié)構(gòu)限制,當(dāng)前國際主流的氟化碳材料也有痛點(diǎn)一它難以實(shí)現(xiàn)能量密度高和功率密度高的兼顧。

    2008年,封偉團(tuán)隊(duì)率先提出開發(fā)具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的新型氟化碳材料,以實(shí)現(xiàn)能量密度和功率密度的“雙高”。歷經(jīng)十余年攻關(guān),團(tuán)隊(duì)顛覆了現(xiàn)有的基于石墨烯六元環(huán)結(jié)構(gòu)的共價型氟碳結(jié)構(gòu),在國際上率先研制出兼具高電壓和高容量的結(jié)構(gòu)型氟化碳材料。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)測,這一新材料能量密度達(dá)到2738W.h·kg-1,比國外同類產(chǎn)品高30%,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。同時,它能在超大放電電流條件下穩(wěn)定工作。據(jù)測算,其成本相比進(jìn)口材料能大幅度降低,這標(biāo)志著我們突破了發(fā)達(dá)國家長達(dá)數(shù)十年的技術(shù)封鎖。

    目前,團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了新型氟化碳材料的穩(wěn)定小批量生產(chǎn)。

    摘自《科技日報(bào)》

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