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石墨烯及石墨烯基锂离子电池(上海交通大学)日期:2018-06-04     人气:7

石墨烯( Graphene)是由单层碳原子六方键合而成的理想二维晶体,厚度约为0.335nm,具有完美的晶体结构和独特的电学、光学、力学和热学等物理性质,是构建其它维数碳材料的基本单元。作为目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最优良的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

上海交通大学郭守武教授团队从材料的设计和可控宏量制备出发,将分子设计、纳米技术、原位合成技术等新型技术有机地结合在一起:发展了具有自主知识产权的低成本宏量制备单层氧化石墨烯及化学还原氧化石墨烯技术;完成了高电子导电率、高锂离子传导率和结构稳定的石墨烯/锂离子电池正、负极复合材料设计、组装和生产制备技术与工艺的开发;解决了制造高倍率、长循环寿命的锂离子电池(单元)的关键技术和工艺难题。在此基础上,建起了一条先进且完整的化学还原氧化石墨烯、石墨烯基锂离子电池正、负极材料、锂离子电池电芯中试生产线。同时,结合先进的电池成组技术与电池管理系统,实现了快速充放电移动电源的生产和商业化。

本项目开发过程中,已获得近20项国家发明专利,发表SCI论文40余篇,集成了新材料、新能源、新设备与先进控制技术、储能等技术,为新一代动力型锂离子电池制造奠定了基础,有望解决传统锂离子电池储能系统充电速度慢,循环使用寿命短等问题,并产生好的社会与经济效益。