碳基新能源材料研究与发展

作者: 2015-05-20 09:24 来源:东方科技论坛网
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  由上海理工大学承办的东方科技论坛第242期学术研讨会,于2014年7月11日在上海沪杏科技图书馆举行。来自全国有关研究单位的30余位专家学者参加了研讨会。成会明、王春生、杨俊和担任会议执行主席。李述汤、林宗虎、成会明院士也应邀参加研讨会。

  成会明、李述汤两院士分别作了“石墨烯材料在新能源领域里的应用”、“碳基材料在半导体照明、太阳能电池及能源催化方面的应用”的报告。

  随着社会的发展,环境保护问题已经越来越为人们所重视。酸雨、温室效应、城市热岛效应等等或初露倪端,或已对人类造成巨大的危害,这些环保问题的产生在很大程度上与人类大量使用化石能源有关。同时,由于能源消耗量的迅猛增加,化石能源将不能满足经济高速发展的需求,世界各国把关注的目标移向新能源的开发和利用。发展新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的技术。二次储能电池、超级电容器、太阳能电池、先进热管理等是目前国内外新能源领域研究和发展的重点。

  碳材料以其优异的性能而成为当前材料领域的研究热点之一,国内外材料科学工作者围绕新型纳米碳材料的可控制备及其在能源、催化、航天和生物医疗等众多领域中的应用开展了大量的研究工作。

  石墨烯、超结构炭材料等因其优异的特性,在二次储能电池、超级电容器、太阳能电池、先进热管理等新能源材料体系中起到非常重要的作用,成为当前研究的热点。鉴于碳材料在新能源材料体系领域中的重要作用,国际上研究碳基新能源材料的科研力量正在不断壮大,对纳米碳材料的结构、制备技术、功能展开基础研究,并不断创新研发新型高性能的能源材料,目前已取得了很多显著的成果。

  研究发现石墨烯与金属氧化物的复合具有协同储能和能量转换效应,通过复合和杂化策略,可以设计制备出一系列石墨烯基高性能复合能源材料,用于高性能石墨烯基柔性超级电容器、柔性锂离子电池、锂硫电池、太阳能电池、OLED等诸领域。

  我国在碳基新能源材料领域也有良好的研究队伍与基础,复旦大学赵东元等在介孔碳材料等领域取得了一系列成果;中科院沈阳金属所成会明等研究多种超级碳材料的制备,以此为基础进行储能材料上的研发;上海理工大学杨俊和与郑时有等系统研究了纳米碳材料的制备、碳/硫复合材料的构建及其在新型高能碱金属—硫电池的应用;上海交通大学冯新亮等开展了对碳基超级电容器的研究;中科院上海硅酸盐研究所的黄富强等对石墨烯材料在薄膜太阳能电池上应用开展了大量的工作。另外还有很多研究单位在碳基新能源材料的基础与应用研究领域也有很好的积累。

  与会专家一致认为,加强国内外科学家的联系,积极促进各科研单位间的科研合作,进一步增强国内碳基新能源材料基础研究的整体实力,争取在新材料及新能源等课题上有更多的突破,同时为政府和企业形成碳基新能源材料研究与产业化路径选择提供战略咨询。

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