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新型電池可反複充放電數萬次

新型電池可反複充放電數萬次


[導讀]研究人員展示以金納米線為材料的新型電池。這一研究成果發表在最新一期《美國化學學會能源研究快報》上。

新型電池可反複充放電數萬次

以金納米線為材料 或可陪伴電子設備終生

新型電池可反複充放電數萬次

研究人員展示以金納米線為材料的新型電池。

科技日報北京4月21日電 (記者劉園園)在很多情況下,電子設備能用多久取決於電池的壽命。不過,這種狀況可能持續不了多久。美國研究人員近日發明了一種以金納米線為材料的新型電池,可以反複充放電數萬次。這一突破可能使生產壽命超長甚至終生無需更換的商業電池成為現實。

納米線直徑隻有頭發絲的幾千分之一,但導電性極強,而且具有很大的表麵積來儲存和傳輸電子。科研人員一直嚐試在電池中使用納米線。不過,納米線極其脆弱,難於承受反複充放電和卷繞。在傳統鋰離子電池中,它們會發生膨脹並最終斷裂。

為了解決這個問題,美國加利福尼亞大學爾灣分校研究人員先為金納米線罩上一層二氧化錳外殼,然後將其卷繞在一起,置入用類似樹脂玻璃材料構成的電解質中。他們發現,這種設計十分穩定有效。

在通常情況下,鋰電池最多充放電幾千次就“壽終正寢”了,但負責這項研究的博士研究生妙樂泰(音譯)在3個月內將實驗電池裝置反複充放電20萬次,沒有出現電池儲電能力下降或納米線折斷的情況。研究人員認為,這是因為金屬氧化物外的膠狀物可以增強納米線的柔韌性,從而避免其發生斷裂。

這項研究證明,納米線材料會使壽命極長的電池成為現實

論文作者之一、該校化學係主任雷吉諾德·佩納認為,這一發現是勤奮與運氣的結晶。他介紹,妙樂泰在做實驗時無意中給納米線覆蓋上一層很薄的膠狀薄膜,然後對其進行了充放電。結果發現,這種方法竟然可以大大提高電池的充放電次數,而且不會導致電池儲電能力下降。

這一研究成果發表在最新一期《美國化學學會能源研究快報》上。


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