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MXene 材质简介 MXene 是一款扁平的纳米材料,于 2011 年被德雷塞尔大学材料科学与工程系的研究人员所发现,其外观酷似三明治,由氧化物与导电的碳及金属填充物构成,而氧化物相当于三明治中的面包,将填充物夹在中间。在材料制造过程中,研究人员将采用层压法来制作 MXene 。不妨想象下桶装品客薯片的样子,该材质的各层材料就是如此堆叠而成的...查看详情>>
MXene材质简介
MXene是一款扁平的纳米材料,于2011年被德雷塞尔大学材料科学与工程系的研究人员所发现,其外观酷似三明治,由氧化物与导电的碳及金属填充物构成,而氧化物相当于三明治中的面包,将填充物夹在中间。在材料制造过程中,研究人员将采用层压法来制作MXene。不妨想象下桶装品客薯片的样子,该材质的各层材料就是如此堆叠而成的。
MXene材质电池
电池的电极采用MXene二维材料,其导电性高。未来新款锂电池或许能实现电动车的“近即时(near-instant)”充电。
MXene材质电极的弊端及改进
尽管MXene的导电性相当出色,但其结构不利于锂离子在电池内的扩散。对于锂电池的储能而言,锂离子留在氧化还原活性位置(redox active sites),这类位置的数量越多,电池保有的电量就越大。重要的是,电池还使锂离子能够自由移动,否则其无法到达氧化还原活性位置。
为使MXene的锂离子能自由移动,研究人员对其结构进行了一定的调整。研究人员将MXene与水凝胶(hydrogel)相混合,改变了其结构,使锂离子能自由移动。
MXene电极的未来展望
该款电池材料的研发应用具有重要意义,其在很大程度上解决了目前电动车推广受阻的一大技术难题。
若未来该款低维导电材质电池电极得到采用,将大幅提升电池的充电效率及电量,进而将提升车辆、笔记本电脑、手机电池的充电速率,只需数秒或数分钟就能完成,无需苦等数小时。
收起百科↑ 最近更新:2017年08月16日
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