鉅大LARGE | 點擊量:955次 | 2019年01月18日
美博士生開發(fā)納米鋰離子電池
美國科研人員在納米材料涂層方面取得突破,有能力制造出足以循環(huán)使用一輩子的鋰離子電池。
這項技術(shù)出自一名博士研究生之手。MyaLeThai來自美國加州大學(xué)歐文分校,她在納米絲周圍包裹一層二氧化錳涂層,再用類似樹脂玻璃的膠質(zhì)將其包裹起來,在充分利用納米材料高導(dǎo)電性的同時,又克服了它過于脆弱的缺點。
理論上講,有了這項技術(shù),人類就能制造可以反復(fù)充電的納米電池,能循環(huán)使用一輩子。有關(guān)成果已經(jīng)在美國化學(xué)會的學(xué)術(shù)刊物《能源通信》(EnergyLetters)上發(fā)表。
納米絲極細,僅有一根頭發(fā)的數(shù)千分之一;同時表面積很大,有助于儲存和轉(zhuǎn)移電子。所以,納米材料導(dǎo)電性極強,常年受到研究人員的關(guān)注。
不過,納米材料不夠強韌,令學(xué)者頭疼。普通的納米鋰離子電池循環(huán)使用,反復(fù)多次放電充電之后,會稍微膨脹,容易破碎。本次研究開發(fā)出的涂層則解決了這一問題。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
歐文分?;瘜W(xué)系主任彭納表示,MyaLeThai發(fā)現(xiàn),有了膠質(zhì)包裹之后,納米電池即便充電放電幾十萬次,電容量都不會受到影響。“這簡直太不可思議了,”彭納說,“因為一般來說,這些東西最多充電5000,6000,或者7000次以后,就壞得特別快?!?/p>
MyaLeThai在3個月內(nèi)讓裝有涂層的納米電池充電放電大約20萬次,發(fā)現(xiàn)電容量絲毫沒有改變,納米絲也沒有破裂。她認為,膠質(zhì)涂層使電池中的二氧化錳塑化,從而使電池更加靈活,讓納米線不易損壞。
研究論文中寫到:“只要把液體電極換成……膠質(zhì)電極,所有納米電容的循環(huán)使用次數(shù)都能提高到2000到8000次——甚至10萬次。”研究人員還表示,電極包裹了涂層之后,更加穩(wěn)固、可靠。
歐文分校官方稱,有了這項技術(shù),納米電池的壽命將大大延長,電腦、手機、汽車、甚至太空探測器都能從中受益。我們距離制造能用一輩子、永遠不必換的電池又近了一步。
歐文分校和馬里蘭大學(xué)聯(lián)合開展此項研究,同時得到了美國能源部的資金支持。