鉅大LARGE | 點擊量:422次 | 2021年09月28日
電池革命:噴繪電池和可生長電池
科技發展日新月異,各種新奇產品如雨后春筍般進入人們的生活,讓人應接不暇。最近,在實驗室里,電池正經歷著一次小小的革命。
噴繪電池
有沒有想過有一天,電池將不再是現在熟悉的圓柱或板狀,而是一層薄薄的涂層?
美國休斯敦萊斯大學和比利時魯汶天主教大學合作研發了一種可噴繪電池,可將電池噴涂到包括玻璃、彈性薄膜、瓷磚以及不銹鋼等幾乎任何材質的表面,并釋放能量。
研究人員將普通鋰離子電池的成分混合在一起,制成涂料,根據傳統電池結構順序正確噴刷出涂層,這個涂層就能像正常電池那樣儲存和釋放電能。從實驗室公布的研究報告中得知,他們曾在9塊浴室瓷磚上進行噴涂,并將它們拼接在一起形成一塊完整電池;該電池可連接6個多小時,供應電壓達2.4伏。而在循環充電60次后,電池中仍保留了98%的電量。
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%
目前,這項技術還處于早期發展階段,未來一旦成熟,它還可以與太陽能面板或是涂料結合在一起使用,自動收集能量并進行存儲。不過假如想要自己DIY一個這樣的電池涂層還是有難度的。鋰離子電池成分中都是些含劇毒的物質,并且要在干燥無氧的環境中進行液體電解。
假如有物理或是化學達人想更進一步了解真相,請猛擊這里查看完整報告。
可生長電池
EnvironmentalMolecularSciencesLab(EMSL,環境分子科學實驗室)是美國一所國家科研機構,位于華盛頓。其研究人員近期研發了一種可自我生長的電池,在傳統電池的碳殼內填入可儲存電能的單硅納米粒子,類似于雞蛋里包蛋黃的結構。
眾所周知,電池有正負兩極,中間是電解質。傳統鋰離子電池中,電能從正極釋放,通過中間的電解質達到負極,再傳輸到連接設備上。而EMSL研發的電池中電能傳輸路徑是:從負極釋放電能,通過電解質,到達碳殼中的單硅納米粒子儲存起來(可存儲電量是普通電池的10倍);在電池充電過程中,單硅納米粒子會自動膨脹,就像電池在生長。
與傳統電池相比,這種新型電池可充電次數以及使用時間也比傳統電池持久。而且,這種可生長電池比噴繪電池的生產工藝更簡單,生產過程穩定高效,因此更加容易推廣。
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