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研究员不小心发展出一个能维持一辈子的电池

2016-4-30 未解之谜网

当智慧型手机和携带型电脑出现,不良的电池寿命是抱怨的第一名。由于在一个无线的社会,我们必须把自己拴在启动这些小装置,似乎是一件越来越麻烦的事。如果电池能够好一点,我们就担心少一点;因此研究人员正在寻求无线充电。

现在,一项新的科技就是那样保证。来自加州大学Irvine分校(University of California, Irvine,UCI)的一些研究员,发明出以纳米线为基础的电池能充电数十万次,在朝向不需要更换电池的方向,这是一个意义重大的跳跃。

纳米线对于电子储存和传递拥有几个理想的特性,它们是高度导电的,并且比人类头发薄数千倍。意味着它们能够被安排提供大片的表面积来做为电子传递。不幸的是,纳米线通常是非常脆弱的,而且在重复充电和放电之后就不行了。

和人类头发相比的纳米线: Thai et al./UC Irvine via YouTube

这些研究人员的发现,发表于美国化学学会的能量通讯(American Chemical Society’s Energy Letters)。在黄金纳米线上涂上二氧化锰(manganese dioxide),并且紧紧包在像树脂玻璃的凝胶。这样的组合保持纳米线完整无缺的所有特色,并且让他们能够对抗断裂。

首席研究作者的Mya Le Thai,对电池充电和放电达20万次,没有弄坏纳米线,没有容量损失。

加州大学Irvine分校化学系主任暨资深作者Reginald Penner在一份声明说:“Mya当时正在玩弄着,她把整个东西涂上一层非常薄的凝胶,并且开始循环地充放电数十万次,她发现就只是用这个凝胶,她能够循环数十万次,而不会损失任何容量。”

他补充:“那真是疯狂。因为这些东西通常在5千、6千、或最多7千次的循环之后,以戏剧性的方式坏掉。”

研究人员相信,PMAA(像像树脂玻璃的)凝胶电解质和二氧化锰的结合,给了纳米线弹性和结构来预防破裂,因而延长他们的使用寿命。

Thai说:“涂层的电极保持它的形状更好,让它成为一个更为稳定的选择。这项研究证明一个纳米线基础电池的电极能够有一个长的寿命,而且我们能够让这样的电池成真。”

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