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科学家用纳米技术设计出新一代锂电池

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-03-01  来源: 腾讯科学
    据物理学网站报道,电子设备变得更小、更强大,则需要更快、更小、更稳定的电池,目前,美国伊利诺伊大学化学家最新研制一种固体超离子导体,将成为新一代锂离子电池的设计基础。
 

 
    美国伊利诺伊大学化学教授普拉山特-杰恩将微型硒化铜纳米团簇应用于新一代锂离子电池设计。
 
    在近期发表在《自然通讯》杂志上的研究报告中,伊利诺伊大学化学教授普拉山特-杰恩(Prashant Jain)、研究生萨拉-怀特(Sarah White)和普罗格娜-班纳吉(Progna Banerjee)描述了这种物质——微型硒化铜纳米团簇。
 
    杰恩指出,目前我们见证了纳米电子设备的快速发展,我们需要微型电池放置在芯片上,但使用液体电解质是无法实现的,我们使用纳米结构物质实现锂离子电池技术的核心特征,它们具有大量热量和机械稳定性,并不存在泄漏问题,我们可以制造非常薄的电解质层,因此我们可以使电池小型化。
 
    标准锂离子和其它离子电池充满了液体电解质,锂离子可以在其中移动穿过,当该电池被使用时,离子朝向一个方向流动,当电池充电时则朝向相反的方向流动。然而液体电解质存在一些缺陷:伴随着电池循环使用的降解过程,电池需要较大的体积,并且容易泄漏和具有高度易燃性。这将导致手机、笔记本电脑和其它电子设备出现爆炸,但是固体电解质更加稳定,离子在其中移动更加缓慢,大大降低电池应用的有效性。
 
    硒化铜纳米团簇结合了液体和固体电解质的优点:固体的稳定性,离子能够像在液体电解质中自由移动。硒化铜被认为是高温状态下的超离子导体,但是这种微型纳米团簇首次证实了该物质是室温下超离子导体。 
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有550多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
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