r********n
发帖数: 149 | 1 最近，来自中国（Guo和Wan）和德国（Maier）的科学家发展了以一种以包覆二氧化钛
涂层的碳纳米管为负极的高功率锂离子电池。我们知道，从手提电脑，到新型的混合动力
汽车，都需要大量的锂离子电池；这些电池的基本要求也很多，比如质量要轻，价
格要便宜，同时也要求最好能够环境友好和储能多。
通常的锂离子电池，在充电过程中，大量锂离子进入负极（通常是石墨）。使用
锂离子电池时（放电），这些锂离子向正极移动，电子流过电路。但是，作为常用负极
材料的石墨，一般容量比较小，功率也比较低。所以寻找能替代石墨的负极材料，是制
造新型高功率锂离子电池的关键之一。
碳纳米管和二氧化钛曾经被尝试用做锂离子电池的电极材料，但被发现不太实用。斯
图加特马普固体材料所的Maier教授就指出，二氧化钛本身并不太适合做为电极材料，尽
管它能和锂离子很好的结合，但是锂离子在二氧化钛晶格里的扩散极慢，1 mm的晶体需
要1年时间才能充满锂离子，但如果TiO2的材料尺寸缩小到10nm，这个时候放电时间就
缩小到毫秒。利用这种纳米尺度的特殊性质，Maier和来自中国的合作者在碳纳米管外
面涂了一层薄的TiO2 |
r********n
发帖数: 149 | 2
【在 r********n 的大作中提到】
: 最近，来自中国（Guo和Wan）和德国（Maier）的科学家发展了以一种以包覆二氧化钛
: 涂层的碳纳米管为负极的高功率锂离子电池。我们知道，从手提电脑，到新型的混合动力
: 汽车，都需要大量的锂离子电池；这些电池的基本要求也很多，比如质量要轻，价
: 格要便宜，同时也要求最好能够环境友好和储能多。
: 通常的锂离子电池，在充电过程中，大量锂离子进入负极（通常是石墨）。使用
: 锂离子电池时（放电），这些锂离子向正极移动，电子流过电路。但是，作为常用负极
: 材料的石墨，一般容量比较小，功率也比较低。所以寻找能替代石墨的负极材料，是制
: 造新型高功率锂离子电池的关键之一。
: 碳纳米管和二氧化钛曾经被尝试用做锂离子电池的电极材料，但被发现不太实用。斯
: 图加特马普固体材料所的Maier教授就指出，二氧化钛本身并不太适合做为电极材料，尽
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x*******2
发帖数: 5333 | 3 cyclability呢？ 我记得cnt好像并没有显出很多的capacity之类优势 |
d*******l
发帖数: 2567 | 4 》》其电化学性能比单独的TiO2和CNT的性能都要好
哪位具体评论下？我现在登陆不上数据库
化钛
动力
。斯
，尽
【在 r********n 的大作中提到】
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r********n
发帖数: 149 | 5 Figure 3. Lithium-storage properties. The typical discharge−charge
profiles of CNT@TiO2, TiO2-free CNT, and CNT-free TiO2 sample under current
densities of (a) 50 and (b) 3000 mA g−1 between voltage limits of 1&#
8722;3 and 0.01−3 V. The inset in (a) shows the corresponding
differential capacity plots. (c) Comparison of the rate performance of CNT@
TiO2, TiO2-free CNT, and CNT-free TiO2 sample between voltage limits of 0.01
−3 V. The specific storage capacities in CNT cor
【在 d*******l 的大作中提到】
: 》》其电化学性能比单独的TiO2和CNT的性能都要好
: 哪位具体评论下？我现在登陆不上数据库
:
: 化钛
: 动力
: 。斯
: ，尽
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m***c
发帖数: 1403 | 6 useless, just watering
化钛
动力
。斯
，尽
【在 r********n 的大作中提到】
: Figure 3. Lithium-storage properties. The typical discharge−charge
: profiles of CNT@TiO2, TiO2-free CNT, and CNT-free TiO2 sample under current
: densities of (a) 50 and (b) 3000 mA g−1 between voltage limits of 1&#
: 8722;3 and 0.01−3 V. The inset in (a) shows the corresponding
: differential capacity plots. (c) Comparison of the rate performance of CNT@
: TiO2, TiO2-free CNT, and CNT-free TiO2 sample between voltage limits of 0.01
: −3 V. The specific storage capacities in CNT cor
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r********n
发帖数: 149 | 7 个人觉得概念还可以，当然实际应用可能性不是太大，主要材料本身密度不会太大。 |
R****i
发帖数: 2387 | 8 做电池的同学要把自己的观念再往前发展一下。
如果是做nano battery的，可不是把纳米材料做在电池里那么回事，
而是一个on chip technology。
譬如说吧，上次看个做激光剑的discovery的视频，
里面的battery就是用光刻控制催化剂薄膜的形状，然后长碳纳米管的墙来做电池壳体。
再把电池原料填充到碳纳米管墙里面。
http://v.youku.com/v_show/id_XMTUxODkyNzI0.html
大概17分26秒左右。
【在 r********n 的大作中提到】
: 个人觉得概念还可以，当然实际应用可能性不是太大，主要材料本身密度不会太大。
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x*******2
发帖数: 5333 | 9 用什么做electrolyt?
体。
【在 R****i 的大作中提到】
: 做电池的同学要把自己的观念再往前发展一下。
: 如果是做nano battery的，可不是把纳米材料做在电池里那么回事，
: 而是一个on chip technology。
: 譬如说吧，上次看个做激光剑的discovery的视频，
: 里面的battery就是用光刻控制催化剂薄膜的形状，然后长碳纳米管的墙来做电池壳体。
: 再把电池原料填充到碳纳米管墙里面。
: http://v.youku.com/v_show/id_XMTUxODkyNzI0.html
: 大概17分26秒左右。
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l*****l
发帖数: 85 | 10 Too much work has been done with the active material/carbon nanostructure
composite concept. What will be the new directions for battery development? |
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R****i
发帖数: 2387 | 11 I dunno, maybe nano-polymer?
【在 x*******2 的大作中提到】
: 用什么做electrolyt?
:
: 体。
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r********n
发帖数: 149 | 12 3D battery, there has been a review in ChemRev
【在 R****i 的大作中提到】
: I dunno, maybe nano-polymer?
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m***c
发帖数: 1403 | 13 these are just fancy concepts. what industry really needs and really cares
is
still hardcore batteries, high energy density, high power density,
volumetrically, gravimetrically. it is never ever changed.
【在 r********n 的大作中提到】
: 3D battery, there has been a review in ChemRev
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r********n
发帖数: 149 | 14 agree！3Dbattery的目的其实也是希望获得更高的能量密度（体积或是质量），功率。 |
R****i
发帖数: 2387 | 15 作为一个外行，想问问怎么解决3D battery的接触电阻问题？
【在 r********n 的大作中提到】
: agree！3Dbattery的目的其实也是希望获得更高的能量密度（体积或是质量），功率。
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r********n
发帖数: 149 | 16 应该说，目前常见的商用电池大部分是平板状或是相类似的圆筒状。为了减少接触电阻
以及较慢的离子扩散速率带来的损耗，一般都会尽量减小电极材料和seperator的厚度
；但是显然，这又与实际电池希望能有更多能量和更高功率的要求所矛盾。所以，实际
电池的设计和制造需要在这两点之间达到平衡。
发展3D电池的目的，既保持电池的高功率和能量密度，又有短的离子扩散距离（电极材
料的厚度），尽量减小扩散带来的损耗，所以实际上一般3D电池的电池材料在扩散距离上都很薄，能够保证接触电阻尽量小。
有兴趣可以稍微读读Three-Dimensional Battery Architectures，这篇review的前面几页。 |
s******x
发帖数: 15232 | 17 我听了一下Brian L. Wardle的原话：
So you can make a very basic battery out of them, one that simply holds a
charge between two plates.
应该不是想说电容吧？
体。
【在 R****i 的大作中提到】
: 做电池的同学要把自己的观念再往前发展一下。
: 如果是做nano battery的，可不是把纳米材料做在电池里那么回事，
: 而是一个on chip technology。
: 譬如说吧，上次看个做激光剑的discovery的视频，
: 里面的battery就是用光刻控制催化剂薄膜的形状，然后长碳纳米管的墙来做电池壳体。
: 再把电池原料填充到碳纳米管墙里面。
: http://v.youku.com/v_show/id_XMTUxODkyNzI0.html
: 大概17分26秒左右。
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