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锡取代石墨 提高锂电池续航力

作者:高压电源网 日期:2016-05-19 09:34 出处:跌迁高压电源网 人气: 

智妙手机电池续航才能不足和频繁充电的须要仍然是花费者头疼的一个问题。但解决筹划可能很快就会浮出水面了。近日,华盛顿州立大年夜学(Washington State University)的研究人员宣布找到了进步锂荡子电池蓄电才能并加快充电速度的办法。

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当你给电池充电时,锂荡子大年夜阴极移动到阳极,阳极吸附锂荡子并储存能量。当电池放电时,这些锂荡子又大年夜阳极移动到阴极,在此过程中释放出电子。 内容来自高压电源网

不少企业都在致力寻找用作阴极或阳极的更佳材料,以进步电池的能量密度。一些企业也在试图改良其他部件以进步电池的应用寿命或解决可导致火警隐患的电池过热问题。 内容来自hvpsc.com

锡吸附锂荡子的才能优于石墨但不及硅。但应用锡有可能成为进步电池机能的一条捷径。至少诺顿进行钙揭捉究的目标就是证实这一点。举个例子,索尼(Sony)在一些锂荡子电池中就应用了锡与其他材料的混淆物。在经由一些实验后,诺顿最终选择将锡培养成针状构造(长度约50纳米),并向该材料添加纹理以增长外面积。外面积增大年夜意味着其可以吸附更多锂荡子。

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别的,这里所说的电池是指我们在手电筒中常用的传统5号电池这类产品。而电池组或电池体系则平日是由若干组装在一路的电池,外加治理充放电并监控温度与机能的电子设备构成。例如电动汽车就拥有先辈的电池体系。

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华盛顿州立大年夜学的研究将核心放在电池阳极,该极平日由石墨制成。石墨价格低廉、机能稳定,应用石墨制造阳极的技巧流程也已经相当成熟。科学家已经发明其他材料可以吸附更多锂荡子并进步电池蓄电量。但应用这些替代性材料须要超出几个关键障碍:找到可以或许最好地吸附这些锂荡子的最适纳米构造;清除可能降低电池机能的潜在故障;以及找到一种便宜的临盆过程,将这些材料制造成电池。

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办法的关键是用锡代替石墨作为阳极,也就是电池中两个重要构成部分之一,此项研究负责人、该大年夜学机械与材料工程传授格兰特·诺顿(Grant Norton)介绍说。应用锡可以使电池的蓄电才能进步近三倍。

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例如,硅可以吸附的锂荡子就比石墨多得多,但它在电池情况中异常不稳定,会导致电池续航才能降低。但应用硅来大年夜幅晋升电池能量密度的可能性照样吸引了大年夜量的研究与投资资金。

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“这类似于水被接收进入海绵的细胞构造。要吸附尽量多的水,你就须要尽量增大年夜外面积。”诺顿表示。 内容来自hvpsc.com

为了找到便宜的临盆流程,诺顿想到了电镀,一个多世纪以前这种手段就开端被应用于给各类材料加镀外面。他的设法主意是将锡材料电镀到导电的铜元件上。当前,石墨仍必须与一种黏结材料混淆才能与这种铜集流体粘合。将锡直接电镀到铜片外面将有助于削减临盆步调与成本,诺顿表示。

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当然,将实验室中的设法主意改变成贸易化产品平日是一个漫长而昂贵的过程。企业往往须要在此时代作出大年夜量修改。诺顿寄欲望于获得电池制造商或投资者的留意力,以让这一设法主意可以或许小试身手。 高压电源hvpsc.com

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