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锂离子电池原理及正负极材料的关键问题

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锂电池是一类以金属锂或含锂物质作负极的电的化学源总称,自1991年锂离子电池问世并商业化生产以来,锂离子电池因具有高的比能量,长循环寿命,低自放电和绿色环保等一系列优点,受到当今社会的广泛关注和大力发展。一、基本原理 所谓锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的活性物质作为正负极构成的二次电池。电池充电时, 锂离子从正极脱嵌, 经过电解质嵌入负极,放电时,锂离子则从负极脱出, 插入正极。以将炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池为例。在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子

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中国对于石墨烯的标准将于2017年发布

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中国对于石墨烯的标准将于2017年发布 中国对于石墨烯的标准将于2017年发布中国国家质检总局党组成员、国家标准化管理委员会主任田世宏7日接受中新社记者采访介绍,中国石墨烯国家标准将于2017年发布,目前正在公开征求意见。田世宏当日在广西南宁出席石墨烯系列地方标准新闻发布会暨广西石墨烯标准化技术委员会启动仪式。当天发布的石墨烯系列地方标准由广西大学可再生能源材料协同**中心起草,包括五项,分别是《石墨烯三维构造粉体材料的检测与表征方法》《石墨烯三维构造粉体材料名词术语和定义》《石墨烯三维构造粉体材料生产用聚合物》《石墨烯三维构造粉体材料生产技术》和《石墨烯三维构造粉体材料生产用高温反应炉的设计规范》。上述标准是在中国率先发布的石墨烯系列地方标准,并**明确了石墨烯三维构造粉体材料的名词术语,**规范了石墨烯三维构造粉体材料的原料、技术、生产装备及检测方法。石墨烯被称为“黑金”,是目前发现的*薄、强度*大、导电导热性能*强的一种新型纳米材料,在能源、生物技术、水资源、电子及网络技术、航天航空和汽车工业等诸多领域展现出广阔应用前景。2010年,石墨烯***获得诺贝尔物理学奖。目前,英国、美国、日本、韩国、欧盟等都在投入巨资加快石

多方面技术难以突破 石墨烯电池是伪命题

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多方面技术难以突破 石墨烯电池是伪命题 华为的一款手机上市前,消息称该手机使用了石墨烯电池。受此影响,当日石墨烯概念股领涨大盘。尽管随后华为证实手机并未使用石墨烯电池,但资本市场对于石墨烯电池仍存在巨大的想象空间。但不少学者认为,目前多方面技术难以突破,真正的石墨烯还是一种处于实验室的产物,其实现量产仍然遥遥无期。北京有色金属研究总院**工程师、清华大学博士刘冠伟在接受《每日经济新闻》采访时表示,首先如何定义石墨烯电池就存在分歧:“电极材料中添加了石墨烯材料就定义为石墨烯电池存在误导。关于石墨烯电池的新闻都**于一些皮毛的报道,连电池的结构和反应机理示意图都没有,也缺乏具体的能量密度、电压、循环寿命等具体技术参数。对于电池工业来说,没有这些信息,报道出来的新闻缺乏*基本的可信度,虚假夸大宣传的可能性极大。”石墨烯电池“名不副实” 鉴于石墨烯可能存在的突出性能,近年来关于石墨烯应用的消息总能引发关注。这其中*出风头的,还是石墨烯电池。但这却很难得到业内却人士的认可。刘冠伟认为,石墨烯可以做导电剂,促进锂电池快充放,理论上能提高倍率性能,但若分散工艺不到位,混料不均,一切都是空中楼阁:“石墨烯的成本过高、在锂电池中工艺特性不兼容

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石墨烯“太阳能电池”领域应用

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石墨烯是现在世界上已知的*为坚固的材料。在石墨烯样品微粒开始碎裂前,其每100纳米距离上可承受的*大压力达到约2.9微牛。这一结果相当于,施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。(不愧是材料**)如果能制作出厚度相当于塑料包装袋(厚度约100纳米)的石墨烯,那么需要施加约两万牛顿的压力才能将其扯断。这意味着石墨烯比钻石还要坚硬。它有望用于梦幻般的“太空电梯”的缆线。目前,“太空电梯”的*大难点之一在于如何制造出可以从地面延伸到空间站长达23000公里而不因重力折断的材料。而石墨烯的出现为解决这一难题带来契机。如果成功的制造出“太空电梯”,那人类讲更接近太空。此外,因石墨烯的高强度高韧性,它可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料以及超坚韧的防弹衣。此外,石墨烯以其独特的结构和优异的性能,在太阳能电池的发展前景巨大。石墨烯优良的弹性和延展性使它成为制造太阳能电池*理想的候选者。西班牙的一家光子科学研究所的*新研究表明,相比于硅,石墨烯能够更高效地进行光电转化。硅每吸收一个光子只能产生一个电流电子,而石墨烯能产生多个电子。150多年前,自铅酸电池问世以来,关于革新电池技术的大胆观点就

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追寻5G的路上,是德科技初心不改

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这是一个*好的时代,也是一个*坏的时代,对于5G亦是如此,好在5G有着很美的应用前景,它的超宽带可以满足百亿级物联网设备实现互联互通,“信息随心至,万物触手及”的愿景让用户神往不已;坏在实现5G的途中荆棘遍野,频谱资源短缺让运营商心急如焚,标准迟迟不确定让设备商心存忐忑,信道参数无法定义让测试测量厂商多方求解,5G在商用的路上匍匐前行。5G面临着挑战也潜藏着机遇,因此,5G的推行全世界都在努力。然而, 5G愿景不是一家企业“闭门造车”就能实现,要靠整个通信生态圈的联合打造,是德科技选择了走出去,与研究机构、业界厂商及高校携手合作推出参考解决方案,推动5G商用。是德科技大中华区市场经理郑纪峰在2016未来5G信息通信技术峰会上表示,“是德科技愿意与业界企业展开合作,共同为5G从愿景变成现实而奋斗。” 图1:是德科技大中华区市场经理郑纪峰全套测试测量方案:让研发测试与商用对话在5G商用过程中,测试测量技术起着至关重要的作用,它要先于设备和终端产品出现,让运营商及设备商能够预知各种问题,以提前寻求解决之道。怎样确保测试数据与商用数据相吻合?是德科技选择通过软件和模块化两大途径来提升解决方案的

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未来石墨烯发展的五大领域

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近十年来,有关石墨烯的研究炙手可热,石墨烯也因其在能源、生物技术、航天航空等领域具有极其广泛的应用前景而被认为是“具有**性意义的材料”、“二十一世纪的材料**”。有专家预计,未来5至10年,全球石墨烯产业规模将超过1000亿美元。根据相关研究报告,石墨烯(Graphene)是一种由C原子经sp2电子轨道杂化后形成的蜂巢状的准二维结构,是C元素的另外一种同素异形体。与其他新材料相比,石墨烯具有众多优良的特点,如载流子迁移率高、电流密度大、强度高、导热率高、超薄超轻超硬,同时具有高性能传感器、可强化电子输送、催化剂、吸氢、双极半导体、无散热传输等功能。由于石墨烯的性能优良、功能众多而被广泛应用到锂电子电池、超级电容、导电油墨、触摸屏、软性电子、散热、涂料、传感器等领域,此外,在高频电子、环保、光电、聚合物、海水淡化、太阳能电池、燃料电池、催化剂、建筑材料等领域,也能发现石墨烯的身影。有专家预计,未来几年内,石墨烯将主要用于“导电油墨”、“防腐涂料”、“散热材料”、“锂电池”、“超级电容”等五大领域。领域一:导电油墨导电油墨是用导电材料制成的油墨,具有一定程度导电质,可作为印刷导电点或导电

RF电路与天线的EMC研究

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当射频电路一切都按预先设定的方案设计完成之后,其性能不一定就会完全达标,其中会导致射频性能不达标的一个重要因素有可能就是电磁干扰,而电磁干扰并不一定是因为射频范畴内电路布局、布线不合理造成,亦可能是因为其它方方面面的原因。大多数情况导致干扰出现都是当和其它电路,如数字电路部分、电源电路部分等组合后才产生的。处理干扰问题是做设计工作必须的、更是射频设计、预研工作重点之一。在此简单谈谈我们对射频方面电磁干扰的理解与认识。电磁干扰(EMI)在电子系统与设备中无处不在,在射频领域表现却特别突出。虽然电磁干扰在射频系统中表现千奇百怪,但表现*多、影响*突出的地方应该是射频系统的接收前端低噪声放大的关键指针灵敏度的影响。其次是看得见、听得到的视频、音频信号影响等等,这就是我们做射频工作*为关心的。干扰来自何处?是射频硬件本身的低噪声及系统没做好、还是天线没做好?若我们坚信低噪声及系统、天线等都没问题,我们的思路就会不由自主地想到干扰方面:是干扰信号影响了射频性能?在大部分情况,若不是**技术人员,要考虑到EMI干扰层面,一般都会是在射频低噪放及系统、天线来回折腾好几个回合,甚至浪费了大量时间,*后