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复旦复华( 600624):首个石墨烯锂空电池专利  

2012-04-26 08:57:08|  分类: 实战类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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复旦复华( 600624):首个石墨烯锂空电池专利 - 伞哥 - 伞哥的博客
 
首个石墨烯锂空电池专利-复旦大学申请了首个石墨烯锂空气电池专利可提高电池容量30倍

一种用于锂空电池的石墨烯-铂纳米复合催化剂及其制备方法 

申请(专利)号: CN201110405944.3 申请日:2011.12.08 公开(公告)号: CN102423703A 公开(公告)日:2012.04.25 
申请(专利权)人:复旦大学 
发明(设计)人: 杨银;李越生;傅正文 
地址:200433 上海市杨浦区邯郸路220号

摘要: 
本发明属电化学技术领域,具体为一种锂空电池石墨烯-铂(RGO-Pt)纳米复合催化剂及其制备方法。该纳米复合催化剂材料通过液相脉冲激光烧蚀技术(LP-PLA)制备获得。由该复合催化剂制成的膜电极用于锂空电池正极材料,具有良好的充放电循环可逆性,充放电过电压明显降低,在100mA/g电流密度下可逆比容量超过4000mAh/g。基于该石墨烯-铂(RGO-Pt)纳米复合催化剂的膜正极材料化学稳定性好、比容量高、循环性能优异、制备方法简单,适用于锂空电池。 

本发明属电化学技术领域,具体涉及一种用于锂空电池的石墨烯8209;铂(RGO8209;Pt)纳米复合催化剂材料及其制备方法。 
锂空电池由于能量密度非常高,有巨大的潜力成为未来新一代的储能电源。一个典型的非水系锂空电池包括金属锂负极、由锂盐溶解在有机溶剂中形成的电解液以及由具有高比表面积的碳材料、催化剂以及粘结剂所组成的O2呼吸电极(正极)。然而过电压太大、循环性能差以及大电流充放电性能差成为阻碍锂空电池应用的三大问题。因而正极材料的设计对于锂空电池的发展和应用具有决定性的意义。通过寻找一种合适的催化剂用来有效降低过电压,提高正极材料循环性能,这是目前锂空电池研究的重要方向之一。此外,随着微电子器件的小型化,迫切要求开发与此相匹配的锂空膜电池。 
本发明的目的在于提出一类重量比容量高、充放电过电压小、循环性能好的锂空电池正极催化剂材料及其制备方法。 
本发明提出的锂空电池正极催化剂材料,是一种石墨烯(RGO)—铂(Pt)纳米复合材料。经研究表明,此类材料可作为高性能锂空电池的正极催化剂材料。目前为止没有关于石墨烯(RGO)—铂(Pt)纳米复合材料用作锂空电池正极催化剂材料的报道。 
本发明提出的作为锂空电池正极催化剂材料的石墨烯8209;铂(RGO8209;Pt)纳米复合催化剂材料为分散良好的胶体,组分浓度可调节,可制备成膜或粉体形式。 
本发明提出用于锂空电池正极催化剂材料的石墨烯8209;铂(RGO8209;Pt)纳米复合催化剂材料的制备方法,采用液相脉冲激光烧蚀技术(LP8209;PLA),具体步骤为:以固体金属材料铂(Pt)作为激光烧蚀的靶,355nm激光由Nd:YAG(DCR8209;150,Spectra Physics)产生的1064nm基频经三倍频后获得,重复频率10Hz,脉宽10ns,能量密度约为2~3J/cm2,烧蚀时间为158209;60min。用分散的石墨烯胶体作为液相介质,盛放在3~10mL烧杯中。将靶固定在烧杯中,与光路垂直。激光聚焦在液面处的靶上,激光烧蚀时用磁子搅拌石墨烯分散胶体。 
本发明中,石墨烯8209;铂(RGO8209;Pt)纳米复合催化剂材料结构由透射电子显微镜(JEOL 2010)确定。高分辨像(HRTEM)表明有大量38209;5nm的铂金属粒子负载于石墨烯片层上。石墨烯8209;铂(RGO8209;Pt)纳米复合催化剂材料表面形貌由原子力显微镜(AFM,VEECO Multimode V)确定。原子力显微镜形貌图表明铂纳米粒子尺寸在38209;5nm范围内,在石墨烯片层上和片层外均由分布。 
本发明中,石墨烯8209;铂(RGO8209;Pt)纳米复合催化剂胶体通过滴涂在导电玻璃上可制成锂空电池膜电极。 

目前锂电池的比容量在120mAh/g左右,因此石墨烯锂空气电池提高容量30倍以上,复旦复华在毒胶囊利空下依然大涨或许与其大股东的石墨烯有关,股神巴菲特大举买进的IBM也宣布研发锂空气电池

IBM宣布与日企合作开发锂空气电池
2012年04月23日 10:26
来源:中国商务部网站 
美国IBM4月20日宣布将与日本旭化成及中央硝子2家公司展开合作,开发锂空气电池,并力争最快在2025年前实现充电1次可行驶800公里以上的电池的实用化。IBM希望通过与在锂离子电池零件方面拥有卓越技术的日本厂商合作,加快研发速度。

锂空气电池是通过锂与空气中的氧发生化学反应产生电力。目前市售电动汽车(EV)配备的锂离子电池使用了重金属氧化物,由于锂空气电池不使用重金属氧化物,因此可大幅减轻电池重量,此外还把能量密度提高至10倍左右。

旭化成在锂离子电池的隔膜(绝缘材料)方面市场份额位居全球首位。中央硝子在可左右锂离子电池电解液性能的添加剂方面占据优势。2家公司将充分利用各自的技术合作开发锂空气电池隔膜、电解液以及添加剂。
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