微软公司宣布不再支持你正在使用的 IE浏览器,这会严重影响浏览网页,请使用微软最新的Edge浏览器
厂商专区
产品/技术
应用分类

石墨烯变为蓄电池电极,用光驱实现“量产”

2012-05-03 10:06 来源:电源网 编辑:兔子

作为碳材料的一种,石墨烯很有希望成为蓄电池的电极材料。美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)和日本物质材料研究机构(NIMS)各自都开发出了使用石墨烯作为电极、能量密度与充电电池相当的电容器。两者在制造石墨烯时都开发了独自的方法,有利用制造消费类产品的技术的,也有在石墨烯中加入碳纳米管(CNT)的。

在DVD上成膜的氧化石墨(黄金色)上,用DVD激光形成了图案。激光照射到的部分变成了多层石墨烯,颜色也变成黑色。

利用市售的光盘驱动器

UCLA表示,20美元左右的低价CD/DVD光驱是制作石墨烯电极的出色“制造装置”(图1)。具体的制造方法如下:首先,将石墨粉末氧化,变成“氧化石墨(GO)”粉,然后将其混入水溶液中,均匀涂在PET(polyethyleneterephthalate)等薄膜基板上。接下来,将其烘干后贴在CD/DVD光盘上,并放入光驱中,用刻录CD时使用的激光进行照射。

 

图1:光驱变为石墨烯的“制造装置”

UCLA开发的石墨烯电极材料的制造方法,以及采用该方法制造的柔性充电电池。在CD或DVD上贴上氧化石墨(GO)薄膜,将其放入CD/DVD的光驱,用红外线激光照射后,GO可变成多层石墨烯(LSG)。

GO被激光照射后,会被还原并剥离,变成多层石墨烯片重叠的“LSG(laser scribed graphene)”状态,颜色也会由黄金色变成黑色。最后将附有石墨烯的薄膜基板从光盘上剥离下来,便可将其用于电容器或充电电池。UCLA用这种方法试制出了面积为1cm2,厚度仅为68μ~82μm的柔性电化学电容器(EC)。

UCLA尝试了多种材料作为这种薄型EC的电解液,包括(1)磷酸、(2)由磷酸与聚乙烯醇(PVA)树脂混合而成的凝胶状物质、(3)离子液体。据UCLA介绍,这些电解液均在保持电容器较高输出功率密度的情况下,实现了与锂离子充电电池相当的能量密度。

尤其是电解液采用离子液体的EC,单位体积的最大能量密度约为1.36kWh/L,单位体积的最大输出功率密度约为20kW/L,这样的性能分别与薄型锂离子充电电池的能量密度以及铝电解电容器的输出功率密度相当。

标签:

声明:本内容为作者独立观点,不代表电源网。本网站原创内容,如需转载,请注明出处;本网站转载的内容(文章、图片、视频)等资料版权归原作者所有。如我们采用了您不宜公开的文章或图片,未能及时和您确认,避免给双方造成不必要的经济损失,请电邮联系我们,以便迅速采取适当处理措施;欢迎投稿,邮箱∶editor@netbroad.com。

相关阅读

微信关注
技术专题 更多>>
2024慕尼黑上海电子展精彩回顾
2024.06技术专题

头条推荐

电子行业原创技术内容推荐
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
获取一手干货分享
免费技术研讨会
editor@netbroad.com
400-003-2006