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氮化硼納米管可解決新一代能源鋰硫電池(LSB)硫化合物穿梭效應(yīng)
信息來(lái)源:本站 | 發(fā)布日期: 2022-04-11 10:36:04 | 瀏覽量:771232
氮化硼納米管(BNNT)是一種可以改變現(xiàn)代工業(yè)的材料,它的強(qiáng)度是鋼的100倍,是工業(yè)級(jí)碳纖維的50倍,同時(shí)又具有碳纖維一樣的輕量化特性。同時(shí)它的導(dǎo)熱性比銅高很多倍,但氮化硼納米管不導(dǎo)電,因此它非常適合用于電散熱器等。新能源電池示意圖,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于…
氮化硼納米管(BNNT)是一種可以改變現(xiàn)代工業(yè)的材料,它的強(qiáng)度是鋼的100倍,是工業(yè)級(jí)碳纖維的50倍,同時(shí)又具有碳纖維一樣的輕量化特性。同時(shí)它的導(dǎo)熱性比銅高很多倍,但氮化硼納米管不導(dǎo)電,因此它非常適合用于電散熱器等。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于氮化硼納米管的研究不僅局限于以上性能,科研人員還在鋰硫(Li-S)電池中進(jìn)行了應(yīng)用,現(xiàn)已被認(rèn)定是未來(lái)儲(chǔ)能的最佳解決方案之一。Li-S電池的“理論最大能量密度”是鋰離子(Li-ion)電池的5倍以上。與鋰離子電池中使用的鈷、鎳和錳相比,硫價(jià)格便宜、含量豐富、重量更輕、對(duì)環(huán)境的破壞性更小。
目前最先進(jìn)的鋰離子電池,其性能幾乎已經(jīng)到達(dá)極限,因此對(duì)具有更高能量和功率密度的高性能電池的需求正在增加。鋰硫電池(LSB)因其高理論能量密度而備受關(guān)注。然而,目前其商業(yè)化存在技術(shù)障礙,例如在陽(yáng)極上形成枝晶和陰極的穿梭效應(yīng)。為了解決這些問(wèn)題,人們開(kāi)發(fā)了一種基于氮化硼納米管(BNNT)的隔膜。
大連義邦BN NanobarbTM氮化硼納米管由資深的材料學(xué)家創(chuàng)建,是目前全球?yàn)閿?shù)不多的已形成商業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè),該公司采用專(zhuān)利技術(shù)和無(wú)催化劑方式制造的氮化硼納米管,不僅具備一般氮化硼納米管(BNNT)所具備的性能,在現(xiàn)有氮化硼納米管基礎(chǔ)上研發(fā)出外表面具有不規(guī)則六方氮化硼結(jié)晶體的結(jié)構(gòu),作為填料添加到基體材料所形成的增強(qiáng)材料具備傳統(tǒng)材料不具備的各項(xiàng)性能。
BN Nanobarb具有穩(wěn)定一致的導(dǎo)熱性可作為下一代鋰硫(Li-S)電池的熱管理材料。由于隔膜是防止短路的主要部件,隔膜的熱穩(wěn)定性在這方面至關(guān)重要。使用大連義邦氮化硼納米管作為一種新型高性能無(wú)機(jī)納米材料來(lái)防止短路。
通過(guò)BN Nanobarb來(lái)改性傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜,而不會(huì)阻塞傳統(tǒng)鋰隔膜的多孔通道+離子擴(kuò)散。這種新型氮化硼納米管隔膜在高達(dá)150°C的溫度下表現(xiàn)出更高的熱穩(wěn)定性,確保LIB電池在高溫下的安全運(yùn)行。由于在循環(huán)過(guò)程中吸收額外的熱量并將其通過(guò)BN Nanobarb擴(kuò)散,添加該材料隔膜的電池的高倍率性能也得到了顯著提高??赏ㄟ^(guò)保護(hù)高溫和大電流操作下的熱收縮來(lái)提高聚烯烴隔膜的熱穩(wěn)定性,最終防止電池短路。
BN Nanobarb另外還具有惰性、高介電強(qiáng)度、絕緣和壓電等特性,帶隙大于5.5eV,并且氮化硼納米管作為填料不會(huì)改變陶瓷基體的絕緣性能。因此被研究人員認(rèn)為是可以改變現(xiàn)代工業(yè)的未來(lái)材料。
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2024-10-15 09:49:51
常見(jiàn)的六方相氮化硼(hBN)因化學(xué)穩(wěn)定、導(dǎo)熱性能好以及表面無(wú)懸掛鍵原子級(jí)平整等特點(diǎn),被視為理想的寬帶隙二維介質(zhì)材料。菱方相氮化硼(rBN)可以保持h…
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2024-10-07 09:23:20
多數(shù)晶體內(nèi)原子、分子排列并非完美無(wú)暇,也因此會(huì)形成晶體缺陷,而科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)層狀二維材料存在的單原子缺陷,竟無(wú)需其他特殊條件就可在室溫下保留幾…
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2024-09-28 09:33:56
氮化硼是由氮原子和硼原子構(gòu)成的晶體,除了常見(jiàn)的六方氮化硼(白石墨)外,還有立方氮化硼(CBN)、菱方氮化硼(RBN)、纖鋅礦型氮化硼(WBN)等變體,…
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2024-09-20 15:44:30
氮化硼(Boron Nitride, BN)是一種重要的無(wú)機(jī)化合物,廣泛應(yīng)用于電子、新能源、航空航天等多個(gè)高科技領(lǐng)域。其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),如高熱導(dǎo)率、電絕…
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2024-09-14 08:27:33
莫爾超晶格已被證明是一個(gè)非常豐富的材料平臺(tái),通過(guò)改變扭轉(zhuǎn)角、摻雜或電場(chǎng)來(lái)設(shè)計(jì)電子帶,可以實(shí)現(xiàn)不同的物質(zhì)相。然而,現(xiàn)有的莫爾系統(tǒng)在各個(gè)方面都存在…
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2024-09-07 08:26:32
六方氮化硼(h-BN)納米材料,如氮化硼納米顆粒(BNNPs)、氮化硼納米管(BNNTs)、氮化硼納米纖維(BNNFs)、氮化硼納米片(BNNSs),被認(rèn)為是近年來(lái)最…