鉅大LARGE | 點擊量:293次 | 2022年10月26日
柔性納米材料提高電池容量
據(jù)外媒報道,英國倫敦大學學院(UCL)研究人員,率先在世界上制造出由晶體磷構(gòu)成的柔性納米帶,有望廣泛應用于能源存儲和電子領域,實現(xiàn)快速充電、大容量電池和從余熱中回收電能等。
日前,在《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文中,該校研究人員與布里斯托爾大學、弗吉尼亞聯(lián)邦大學和洛桑聯(lián)邦理工學院的團隊成員一起,描述了他們是如何意外地制造出這種微小的磷帶。研究人員嘗試在零下50攝氏度下,將黑磷與溶解在液態(tài)氨中的鋰離子混合,制造出二維磷烯薄片。24小時后,他們除去氨,并用有機溶劑代替。研究人員不斷進行微調(diào),直到他們生產(chǎn)出樣本,其中大部分是帶狀物。
這種帶狀物具有典型的單原子層高度,寬度為4-50納米,測量長度可達75微米。該論文的第一作者米奇·沃茨(MitchWatts)說,它們極其扁平、透明,而且異常柔韌。沃茨說:“更重要的是,通過改變帶狀物的寬度或?qū)訑?shù),您可以實際調(diào)整特定應用的電子屬性。”
在電池中使用磷烯帶,可能使鋰離子極快擴散,從而實現(xiàn)快速充電。該論文的作者之一、倫敦大學學院的克里斯·霍華德(ChrisHoward)說,含有磷烯帶的電池容量,幾乎是傳統(tǒng)鋰離子電池的兩倍。
他說,根據(jù)計算,這種材料可以作為熱電材料,具有很高的價值,能將廢熱轉(zhuǎn)化為電能,而且它很柔韌,可以用來為可穿戴設備提供動力。納米帶還具有一系列特性,能夠在光照下將水分解成氧和氫,也可用于光電子學和納米電子學。