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木质纤维素打造新型电池

编辑:无锡市斯木德工程材料有限公司时间:2018-12-17

今年,科学家们研发了多种新型电池,其中最为突出的当属美国伊利诺伊大学研发的微型锂离子电池,它可以将充电速度提升到当下电池充电速度的1000倍。现在,又有一种新型电池问世,它的最大亮点就在于其环保性和长使用寿命。  

据介绍,科研人员使用木质纤维素为这种新型电池打造基本构架,然后再用钠离子代替原先的锂离子。科学团队使用CNF创建一个轻量级多孔气凝胶状物质,KTH科学家Max Hamedi称“这种材料类似于泡沫床垫,只不过更坚固,更轻,更多孔,触碰它难以将它弄碎”。该材料内外进过导电墨水处理,使之能够保持电荷。材料是3D立体结构的,意味着在单位体积内相比传统使用2维材料的电池能够存储更多电荷。

CNF是一种通过分解造纸原料—植物纤维(纸浆)制成的超细纤维。1根纤维素纳米纤维的直径仅为3~4nm(1nm为10亿分之1m),大约相当于头发丝的2万分之1。虽然纸浆本身并不坚硬,但实际上,构成纸浆的CNF根根结实。将这些CNF聚合在一起,就能制成强韧的材料。与钢材相比,这种材料的重量只有其5分之1,强度却是其5倍以上。能提高电子机械和汽车部件的强度,并实现轻量化。
采用木质纤维的最大好处就是它可以让电池具有收缩功能,而且还能增长电池的使用寿命。  据悉,这种新型电池最多可充电次数可达现电池充电次数的400多倍。科研人员表示,即便这种电池已经到达了其使用的周期,其外形已经发生了扭曲,但它仍然能够继续接收电力。  该电池研发小组成员Liangbing Hu表示,这种电池的灵感来自于树木。另外一位成员指出,这次的发现不仅仅可以让未来的电池变得更加环保,同时它还能减少生产成本--其容纳的钠离子价格要比锂离子来的便宜。

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