美博士生开发纳米锂离子电池 能用一辈子

来源:中国日报网
2016-04-22 12:24:16
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美博士生开发纳米锂离子电池 能用一辈子
美国加州大学欧文分校博士生Mya Le Thai展示纳米线装置。(图片来源:世界计算机网站)

中国日报网4月22日电(信莲)据外媒4月21日报道,美国科研人员在纳米材料涂层方面取得突破,有能力制造出足以循环使用一辈子的锂离子电池。

这项技术出自一名博士研究生之手。Mya Le Thai来自美国加州大学欧文分校,她在纳米丝周围包裹一层二氧化锰涂层,再用类似树脂玻璃的胶质将其包裹起来,在充分利用纳米材料高导电性的同时,又克服了它过于脆弱的缺点。

理论上讲,有了这项技术,人类就能制造可以反复充电的纳米电池,能循环使用一辈子。有关成果已经在美国化学会的学术刊物《能源通信》(Energy Letters)上发表。

纳米丝极细,仅有一根头发的数千分之一;同时表面积很大,有助于储存和转移电子。所以,纳米材料导电性极强,常年受到研究人员的关注。

不过,纳米材料不够强韧,令学者头疼。普通的纳米锂离子电池循环使用,反复多次放电充电之后,会稍微膨胀,容易破碎。本次研究开发出的涂层则解决了这一问题。

欧文分校化学系主任彭纳表示,Mya Le Thai发现,有了胶质包裹之后,纳米电池即便充电放电几十万次,电容量都不会受到影响。“这简直太不可思议了,”彭纳说,“因为一般来说,这些东西最多充电5000,6000,或者7000次以后,就坏得特别快。”

Mya Le Thai在3个月内让装有涂层的纳米电池充电放电大约20万次,发现电容量丝毫没有改变,纳米丝也没有破裂。她认为,胶质涂层使电池中的二氧化锰塑化,从而使电池更加灵活,让纳米线不易损坏。

研究论文中写到:“只要把液体电极换成……胶质电极,所有纳米电容的循环使用次数都能提高到2000到8000次——甚至10万次。”研究人员还表示,电极包裹了涂层之后,更加稳固、可靠。

欧文分校官方称,有了这项技术,纳米电池的寿命将大大延长,电脑、手机、汽车、甚至太空探测器都能从中受益。我们距离制造能用一辈子、永远不必换的电池又近了一步。

欧文分校和马里兰大学联合开展此项研究,同时得到了美国能源部的资金支持。

(编辑:党超峰)

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