石墨烯在柔性锂离子电池中的应用及前景

随着具有变形功能的移动电子设备的出现和发展,为其供电的可变形、柔性锂离子电池近年来受到广泛关注.柔性锂离子电池一般指具有可逆弹性变形能力,同时可正常工作的锂离子电池.按照变形难易程度,大部分研究中的柔性锂离子电池,均指可弯折柔性锂离子电池.本文总结了石墨烯在可弯折柔性锂离子电池领域的进展情况.石墨烯具有很高的电子电导率,可将石墨烯附着于高分子、纸、纺织布等柔性基底上,利用基底提供柔性支撑、力学性能,石墨烯提供导电网络,形成石墨烯/柔性基体复合结构.利用石墨烯的二维柔性结构及表面官能团,与其他材料复合,能够制备出一体化石墨烯复合柔性电池电极.石墨烯柔性复合材料作为电极时,能够提高电池的整体能量密度,因此具有更广阔的发展前景.本文同时介绍了柔性锂离子电池的力学特性和电化学性能表征方法,并对柔性锂离子电池的未来发展方向进行了预测.柔性锂离子电池发展趋势是提高其变形能力,并赋予柔性锂离子电池一定的可拉伸性能,以使其适应各种复杂应用;新型柔性锂离子电池也将具有自修复和快速充电能力;未来同时将研究喷涂或打印等新型柔性电极的制备和器件优化设计.虽然仍然存在尚待解决的问题,石墨烯柔性锂离子电池经过适当的电化学性能和力学性能改进,将在移动电子领域得到广泛应用.     

有机薄膜太阳能电池初探

文章围绕有机薄膜太阳能电池的概况、分类及发展趋势分析,得出利用这有机、无机材料优点制备有机/无机复合材料并应用于有机薄膜太阳能电池进行阐述.     

新型的太阳能制氢电池

1972年日本的Fujishima和Honda以半导体二氧化钛作光电极的光电化学电池分解水制氢,开创了太阳能制氢的研究工作。但效率和成本是太阳能制氢的两个制约因素,Honda的制氢电池其能量转换效率不到1%,离实用要求相差甚远。我们在过去的十几年里,根据对在绿色植物光合作用里光致电子传递的研究,构筑一个完全人工的系统来利用太阳能分解水制氢。在自然界的光合作用里,有两个光系统(即光系统工和光系统Ⅱ),它们处在叫做类囊体膜的光合作用膜里,在吸收太阳光的能量后从水分子里夺取电子;电子通过这两个光系统传递到膜的另一侧去还原电子受体。由于膜很薄(厚度小     

太阳能捕集器

太阳每天向地球倾泻成万倍于人类活动所需的能量，人们需要解决如何廉价地开发太阳能的问题。而自然界则不存在这个问题。“太阳能电池”就长在树上，绿叶的光合作用把太阳光转化为化学能，几乎为一切自然生态系统提供着能源。的确，人们可以从植物得到启迪：如何充分利用太阳光。差不多所有商品太阳能电池均系由无定形硅制成，问题在于硅的加工费用很大，而且这种电地转换效率不是很高，一般仅能转化13～16％的日光为电能。因此，使用不可再生的矿物燃料依然不失为比较切合实际的获取能量之途。但如果能廉价地大批最生产太阳能电池，经济性…     

美国出现第一个完全依靠太阳能生存的家庭

地球上的能量之源是太阳,目前全球都在推广太阳能这种绿色能源。那么,我们是否能完全依靠太阳能生存呢?美国工程师迈克·斯特里基给出了一个答案,他的家庭已经完全依靠太阳能生存了。斯特里兹奇家里包括厨房烹调在内的各种电器都依靠太阳能电池,甚至他自己开的汽车也是以太阳能分解的氢气作为燃料。     

第一个太阳能家庭诞生

地球上的能量之源是太阳,目前全球都在推广太阳能这种绿色能源.那么,我们是否能完全依靠太阳能生存呢?美国工程师迈克·斯特里基给出了一个答案,他的家庭已经完全依靠太阳能生存了.斯特里基家包括厨房电器在内的各种电器都依靠太阳能电池,甚至他自己开的汽车也以太阳能分解的氢气作为燃料.     

柔性及半透明钙钛矿太阳能电池

近几年来,有机-无机杂化的钙钛矿太阳能电池的效率突飞猛进,仅仅4年时间里,基于这类材料的固态太阳能电池效率已经达到了经过认证的22.1%.该效率能够与商用的硅基太阳能电池相媲美,并且已远超有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池的效率.除了可观的效率,相较于其竞争对手,该类材料具有适应于低温/空气中的溶液处理的能力以及更好的柔性,使其在大规模制备上具有成本优势以及能更好地应用于可穿戴电子设备的能力.本文聚焦于柔性及半透明钙钛矿太阳能电池近期的发展.在柔性钙钛矿太阳能电池方面,讨论了两种主要的器件结构:平面型及纤维型;而在半透明钙钛矿太阳能电池方面,则讨论了两种主要的构造策略:减少膜厚及形成孤立的岛状结构.鉴于该类材料的优势和特性,我们可以确信其在柔性及半透明太阳能电池领域的应用潜力,而这些应用也将进一步推动基于该类材料的太阳能电池的发展.     

太阳能电池效率分析

在化石能源日益枯竭的背景下,可再生能源特别是太阳能的利用越来越显示其重要性,由此太阳能的开发利用方式越来越多,能量转换效率不断攀升,使用成本不断下降.其中利用太阳能的主要方式为太阳能电池,目前大致可分为三大类:晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和新型太阳能电池.晶体硅太阳能电池又分为单晶硅及多晶硅太阳能电池.薄膜太阳能电池包含非晶硅太阳能电池和多元化合物太阳能电池.而新型太阳能电池包括有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池和杂化钙钛矿太阳能电池等.本文从分析太阳能电池的理论效率出发,与目前太阳能电池的实验效率结合,通过对比各类电池实验效率与理论效率,展望其未来发展前景.     

利用活生生的植物来发电

我们都知道,太阳能电池是利用阳光来发电,而植物也是用阳光来为自己的生长提供能量。目前,制约太阳能发电规模的重要因素是太阳能电池板成本太高。那么,有没有可能舍弃昂贵的电池板,而利用廉价的植物来作为太阳能发电的载体呢?英国剑桥大学的研究人员认为,的确可以用植物来发电,他们还发明了一些用植物发电的新奇产品。     

超薄Li电池

一、引言 Li电池的研究工作,近几年来取得了很大的进展,人们仍然对获得高能密度电池给予足够的重视,同时又注意发展超薄Li电池。这种电池在ID卡、IC卡、信用卡、放射卡、无线电卡、计算机卡以及一切卡型仪表里都有广泛的应用。     

聚合物太阳能电池中富勒烯受体材料研究进展

聚合物太阳能电池具有成本低、质量轻以及柔性可弯曲等优点,近年来受到了国内外的广泛关注.太阳能电池光电转换效率也得到了飞速的提高,从原来不到1%提高到了目前的8%以上.富勒烯是公认的聚合物太阳能电池最佳受体材料,其化学修饰和物理化学性质表征是过去十几年聚合物太阳能电池研究领域的热点.本文就近年来富勒烯衍生物受体材料的开发和改进研究进行归纳,阐述聚合物太阳能电池性能与富勒烯衍生物受体材料结构之间的密切关系,为今后开发高效的聚合物太阳能电池受体材料提供参考.     

柔性染料敏化太阳能电池光阳极的制备及其应用

采用水热法将商用二氧化钛(P25)、无水乙醇和蒸馏水置于高压釜中搅拌分散, 得到二氧化钛浆体. 采用刮涂法在ITO/PEN衬底上低温制备了柔性光阳极和染料敏化太阳能电池, 进行SEM, UV-vis, FTIR和电池光电性能等表征和测试, 分析不同条件对柔性太阳能电池性能的影响. 结果表明, 在185℃高压釜中水热处理12 h制备的二氧化钛浆体, 稳定性高, 均匀性好. 所组装的柔性染料敏化太阳能电池在100 mW/cm2模拟太阳光照下, 光电转换效率达到3.4%.     

锂离子电池的发展现状及展望

锂离子电池具有比能量高、无记忆效应、工作电压高以及安全、长寿命的特点。本文回顾了锂离子电池的发展历史,分析了锂离子电池的工作原理,总结了锂离子电池的特点,综述了目前锂离子电池常用的正、负极电极材料和电解质,最后分析了锂离子电池目前存在的问题并对其未来的发展进行了展望。     

前景广阔的太阳能汽车

不久前,一辆特殊的士出现在北京街头,这正是人类历史上第一个以太阳能为动力环游世界的交通工具——瑞士太阳能汽车（名为＂太阳能的士＂）。＂太阳能的士＂一半的动力来自装载了Q-Cells公司提供的高效太阳能电池片的挂车，其动力心脏——ZEBRA电池可以保证在没有阳光的情况下行驶300千米，其一半的动力需求将会在瑞士的太阳能发电站补充。“太阳能的土”向人们展示了当今无碳排放动力的可能性。     

太空“盗日者”

到了1999年,一枚名副其实的太空"盗日者"——巨型的人造太阳能卫星,将会环绕地球轨道运行,收集太阳能,并且把能量发射到美国纽约州北部的接收天线场,供应整个纽约市所需的电力。这枚人造太阳能卫星,将会被安置在距地球约3.6万公里的轨道上,其运行速度与地球自转速度相同,所以它能固定在一个太空的位置上。它的大型太阳能     

电能储存,走在不断优化的路上

<正>手机电池、太阳能电池及显示屏等器件通常是以厘米为度量单位,而它们的性能和其性能的改进量,却是取决于其纳米层面。2013年的IPF会议讨论了纳米工艺中的一个关键技术:电量存储。众所周知,这一技术与电动车的发展息息相关。     

会发电的窗户贴膜

在购买新车之后,人们首先要做的事情之一是为爱车贴膜,防止夏天坐在车内过于闷热。美国研究人员表示,透明太阳能电池薄膜有望逐步代替现有的汽车贴膜,令车主在享受清凉的同时也能获得车载电池所需的电能。透明太阳能电池项目的负责人是一位华裔科学家,他是来自美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程专业的杨阳教授,1982年毕业于     

智能电网储能用二次电池体系

储能用二次电池体系在风能、太阳能等可再生能源发电、智能电网建设等方面有着广阔的应用前景.本文对铅酸电池、钠硫电池、液流电池和锂离子电池的工作原理、特点、国内外研究现状、应用情况及发展趋势进行了综述,提出了制约储能电池发展瓶颈问题,储能电池需关注长寿命、低成本、高安全、大容量、高功率、快速充放电和环境适应性等性能指标,展望了储能二次电池体系未来的发展趋势.     

人造卫星太阳能发电站

太阳时时刻刻向地球输送大量的光和热,地面上每年接收到太阳能量约有6×10~(17)千瓦小时,是目前全世界每年消耗能量的几万倍。利用太阳能是人类自古以来梦寐以求的理想。但由于地面上的太阳能比较分散,又不能储存,而且其日射量随昼夜、晴雨、四季而变化,利用太阳能就有很大困难。随着现代科学技术的发展,太阳能利用的前景将越来越广阔。     

核能——核心之能

如果说,能源主要都源于核能,您会相信吗？ 太阳能 太阳能非常巨大。理论计算表明,太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500多万吨煤燃烧时放出的热量,累积一年下来约合170万亿吨煤的热量,现在人类活动一年消耗的能量还不及它的万分之一。太阳能到达地球表面后,被植物吸收的只占千分之一二,并转变成化学能贮存起来,其余绝大部分都转换成热,散发到宇宙空间去了。