煤基电池材料储锂性能研究获突破

  中化新网讯 近日,国家能源集团北京低碳清洁能源研究院团队依托煤直接液化沥青的高残碳及易石墨化的特性,研发出氧化亚硅/硅酸盐/石墨烯/无定形碳的高容量电池材料。该材料不仅大幅提升储锂性能,更一举攻克硅基材料容量衰减快、导电性差的行业技术瓶颈。相关成果发表于期刊《Journal of Power Sources》。

  研究团队针对硅基负极体积膨胀大、首效低和导电性差等问题,提出采用煤直接液化沥青与石墨烯协同构筑“碳—碳网络”的解决方案。他们通过在氧化亚硅的表面上原位生成高活性二硅酸锂相,并结合“碳—碳网络”高导电性与结构韧性特点,实现活性层预补锂以提升首次库仑效率。“碳—碳网络”还起到了“弹性铠甲”作用,有效缓冲氧化亚硅充放电过程中的体积膨胀,抑制电极粉化。最终电极厚度膨胀率从109%降至41%,循环稳定性提升近9倍,充电速度提升了3倍。

  该研究为新能源汽车、高端电子设备及大规模储能等领域开发高能量密度、长寿命锂离子电池提供了关键材料基础。机理研究进一步揭示了多组分间的协同增强机制,为未来电池材料的理性设计提供了重要参考。


相关推荐

贵州大学在植物细菌性病害防控领域取得重要进展:首次发现靶向相分离蛋白RpoA防控水稻白叶枯病新机制

  贵州大学绿色农药全国重点实验室宋润江教授团队在植物细菌性病害防控领域取得重要进展:首次发现靶向相分离蛋白RpoA防控水稻白叶枯病的新机制  植物细菌性病害是农业生产中的重要限制因素,其中由黄单胞....

2026-03-13     中化新网

我国大型固态储氢设备实现充氢状态海上出口运输

从上海海事局获悉,3月11日,一台已完成充氢作业的大型固态储氢设备在上海外高桥港区顺利装船出运,标志着我国自主研发的固态储氢技术在氢能储运领域取得新突破。  此次出运的镁基固态储氢设备目的地为马来西....

2026-03-12     新华网

气相二氧化硅在陶瓷胶中补强作用

  在现代工业粘接与密封领域,陶瓷胶凭借其优异的耐高温、耐腐蚀和绝缘性能,已成为航空航天、电子电气、汽车制造等高端领域不可或缺的关键材料。然而,传统陶瓷胶在力学性能上的短板,如拉伸强度不足、断裂伸长率...

2026-03-11     中化新网

华东理工联手氯碱化工攻克副产氯化氢循环利用难题

近期,华东理工大学化学与分子工程学院郭杨龙教授团队与上海氯碱化工股份有限公司(简称“氯碱化工”)历时17余年合作开发的3万吨/年的氯气生产装置满负荷运行,并顺利通过72小时连续运行考核。该装置是全球首...

2026-03-11     中化新网

国内首台套电驱裂解气压缩机试车成功

近日,国内首台套全电驱裂解气压机,在独山子石化塔里木二期乙烯项目(以下简称“塔二期”)试车成功,为项目后续高效推进奠定基础。

2026-03-10     中国石油和化工

重要突破!新型复合催化剂降低绿氨成本

绿氨,这种燃烧后只产生氮气和水的“零碳”燃料,被视为储存绿氢的理想载体,正成为能源转型的新热点。北京大学化学与分子工程学院的沈兴海教授团队巧妙地利用特殊的二维碳材料石墨炔,与核工业中的“边角料”贫铀相...

2026-03-10     中国石油和化工