爆米花啟發-在充電機充電鋰硫蓄電池中的應用方案
2017-9-8 10:03:07??????點擊：
【導言】
多孔資料現已成為當時電化學儲能范疇多種使用中極具遠景的候選之一。科學界一直在規劃具有層次和互聯孔隙網絡的多孔結構。與微/介孔資料相比，大孔（孔徑≥50nm）資料具有明顯長處，比方互連結構進步了結構穩定性，大通道可用于加快物質移動而且具有可及性優勢。此外，許多電化學儲能使用需求合理的分級孔徑和散布的開放單元結構，大孔與微/介孔一同加快傳質進程，然后杰出大孔在多孔層次結構中的重要性和必要性。
由于其優異的化學、機械和熱穩定性以及良好的導電性和高的外表積，各種碳質多孔資料如多孔石墨烯、碳納米棒等在充電機充電鋰離子蓄電池、充電機充電鈉離子蓄電池和超級電容器中具有廣泛的使用。現在現已開發了多種技術制造大孔碳資料，包含模板法、微流體法、膜/微通道乳化法等。但是這些辦法步驟繁瑣，固化時間長。因此，開發大規模出產大孔資料的簡潔辦法對錯常有含義的。
【效果簡介】
近來，Advanced Energy Materials最新在線宣布了清華大學張強教授、浙江工業大學夏陽、浙江大學夏新輝（一起通訊作者）等人的最新研究效果，題為“Popcorn Inspired Porous Macrocellular Carbon: Rapid Puffing Fabrication from Rice and Its Applications in Lithium–Sulfur Batteries”。研究人員從爆米花制造辦法（顆粒首先在加熱和密封的容器中緊縮。然后，經過在≈200-300°C的高溫和0.5-1.5MPa的壓力下瞬間開釋密封容器的夾緊力，使含淀粉質料瞬間膨化擴展，并瞬間轉化成擴展的三維多孔資料，其體積和外表積經過簡單的瞬時膨化工藝增加數十倍）得到啟示，將稻米前驅體強力膨化得到了由交聯納米/微片組成的多孔微觀碳。乃至把金屬（例如Ni）納米顆粒嵌入膨化的爆米花衍生碳（PRC）中時，可以得到高質量的PRC/金屬復合資料，電導率高達≈7.2×104 S m-1，孔隙率為85.1%，外表積為1492.2 m2 g-1。規劃的PRC/Ni/S電極在0.2C電流密度下具有1257.2 mA hg-1的高可逆容量，循環壽數延伸（500次循環后為821 mA hg-1），倍率特性進步，遠優于其他同類資料（PRC/S和rGO/S）。
【圖文導讀】
1 PRC制造進程示意圖以及PRC的宏/微觀描摹表征
圖 PRC/Ni復合資料的描摹和結構表征
3 S被成功引進且均勻散布在PRC/Ni/S電極中
4 PRC/Ni/S，PRC/S，3D rGO/S電極的電化學功能表征和比較
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