快捷搜索:

运用纳米技术可大大增强锂离子电池储电能力

  纳米技术的使用可以大大提高锂离子电池的储存能力

  年销售额达270亿美元,锂离子电池无疑在可充电电池市场占据主导地位。但是,人们总是希望做得更好。现在,科学家报告说,他们正在使用纳米技术来大大提高锂离子电池的存储容量,或者显着降低电池重量,同时保持当前的能量储存水平。这个新的结果可以带来许多应用,比如更小的笔记本电脑和更长距离的电动汽车。在传统的可再充电电池中,带正电荷的锂离子储存在碳基阳极上,随着电池放电而流向阴极。该技术的优点在于,多次充放电循环后碳保持轻质耐用,缺点是6个碳原子可以负载1个锂离子。最近,研究人员试图制造由晶体硅制成的阳极,每个阳极可以支持大约4个锂原子,理论上提高了储能效率。 2007年,美国斯坦福大学物质科学家崔毅率领的团队就是这样做的。他们使用晶体硅纳米线,这是非常苗条,因此不太容易扩张和收缩的阳极。这种电池可以存储10倍于传统锂离子电池的电量。但问题是晶体材料反复充放电后损坏,最终断裂,电池损坏。因此,在最近的一项研究中,崔毅的研究团队用非晶硅覆盖的碳纳米线取代了脆弱的硅纳米线,碳核固有的稳定性使研究人员能够用锂离子填充非晶硅,结果,硅电池混合阳极具有传统全碳阳极充电容量的6倍,在以前的测试中也比全硅阳极更稳定,结果发表在即将出版的纳米快车上,使用这一结果,电池公司最终将成为能够生产更轻的电池,这是未来电动车制造的关键,崔毅指出,电池公司还可以保持电池重量的条件下,增加50%的存储容量。德克萨斯大学的化学家和电池专家对此评价很高,但他同时表示,目前尚不清楚这种新的改进方式有多大可以改善未来。材料还必须与电池中的其他组件集成,证明是廉价,安全和快速充电。 “这是一个非常具有挑战性的工作,”Manthiram说,“这就是为什么电池技术进步如此之慢。”(陈欢欢来自www.science.com,8月14日)
 

您可能还会对下面的文章感兴趣: