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材料:未来市场规模或超万亿元---石墨烯概念注入新生命
2014-03-25 14:58:06
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元素商城整理编辑:中科院金属所的最新消息,石墨烯锂硫电池研发再次取得重大突破。这种超级电池“组装方法与现有锂离子电池工艺兼容,具有进一步放大和产业化前景”。与目前用在小汽车上电池比较,其重量下降90%以上,一次充电不超过10分钟,巡航里程超过450公里,每公里成本下降 4/5,电池寿命超过30年。该项研究以工业化生产的石墨烯为原料,通过连续工艺制备了石墨烯集流体和石墨烯复合隔膜,其组装方法还与现有的锂离子电池制造工艺可以兼容,因此具有进一步放大和产业化的前景。
科院金属所采用石墨烯集电体的轻质特点,研发出新型石墨烯锂硫电池,其理论比能量为2567Wh/Kg,而目前常用锂电池能量密度约140Wh/Kg。也就是说,该电池的储电能力达到目前锂电池18倍以上,相当于将比亚迪6电动汽车700KG电池,缩小约95%或35KG。
根据早前的各方面消息,该电池的功率密度及充电时间均已解决,一次充电多在6分钟以内,其循环次数及电池寿命高于目前锂电池的百倍。大众化车用动力电池即将投入使用阶段。据测算,使用该电池之电动汽车的使用成本,约相当于燃油汽车的20%。
石墨烯不断焕发“新生命”,作为21世纪最具应用前景的新材料之一,石墨烯的每项技术发明都给该题材注入了新的生命力。不仅如此,国家科技重大专项、国家973计划也持续围绕石墨烯部署了一批重大项目。业内人士估计,石墨烯未来的市场规模或可达到万亿元以上。
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化学词典告诉你重质碳酸钾的生产方法及用途。重质碳酸钾,纯品含K2O,68.12%,水溶性1120G/L(20℃)白色结晶粉末。密度2.428g/cm3。熔点89l℃。沸点时分解。溶于水,水溶液呈碱性,不溶于乙醇、丙酮和乙醚。吸湿性强,暴露在空气中能吸收二氧化碳和水分,转变为碳酸氢钾。水合物有一水物、二水物、三水物。 重质碳酸钾的生产方法离子交换法将氯化钾配成250g/L溶液,加入少量碳酸钾以除去钙、镁离子。碳酸氢铵也用水配成200g/L溶液。将氯化钾溶液逆流通入离子交换柱,使钠型树脂R-Na变成钾型R-K,用软水洗掉树脂间隙中残留的氯离子,洗净后,将碳酸氢铵溶液顺流通过树脂交换柱,使树脂变为铵型R-NH4,得到碳酸氢钾和碳酸氢铵的混合稀溶液,经一次蒸发,使碳酸氢铵分解,再经二次蒸发使碳酸氢钾大部分分解为碳酸钾,冷却析出的氯化钾结晶过滤除去,然后三次蒸发至54°Bé过滤除去钾钠复盐。溶液经碳化,使碳酸钾成为碳酸氢钾,再经结晶、分离、水洗、煅烧,制得成品。其R-Na+KCl→R-K+NaClR-K+NH4HCO3→R-NH4+KHCO32KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O电解法氯化钾溶解,浓度达270~300g/L,加适量碳酸钾及氢氧化钾除去其中的钙、镁离子,溶液澄清后,用盐酸调至Ph8~10,在槽电压为2.8~3.5V、槽温60~70℃下电解得浓度为10%~15%的氢氧化钾溶液,蒸发浓缩至氢氧化钾浓度为50%时,冷却至30~35℃,析出的氯化钾回收再用。浓碱液稀释至44%左右,进行预碳化,当氢氧化钾达30g/L以下时,过滤除去氢氧化镁沉淀,再经浓缩除钠后,进行碳化,得粗碳酸钾,继续碳化得碳酸氢钾结晶,结晶经水洗、离心分离、煅烧,制得精制碳酸钾成品。其2KCl+2H2O[电解]→2KOH+Cl2↑+H2↑2KOH+CO2→K2CO3+H2OK2CO3+CO2+H2O→2KHCO32KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O重质碳酸钾的用途碳酸钾是重要的基本无机化工、医药、轻工原料之一,主要用于光学玻璃、电焊条、电子管、电视显像管、灯泡、印染、染料、油墨、照相药品、泡花碱、聚酯、炸药、电镀、制革、陶瓷、建材、水晶、钾肥皂及药物的生产。用作气体吸附剂,干粉灭火剂,橡胶防老剂。还用于脱除化肥合成气中二氧化碳。也可用作含钾肥料。随着高新技术的不断开发,碳酸钾在洗涤助剂和味精、食品等领域的应用也日趋扩大。