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电池技术|手机电池可能会更耐用了 科学家提出新方案增大电池容量( 二 )


研究小组希望借助碳纳米管薄片来提高硅的可靠性 。 碳纳米管薄片又称为布巴克纸(Buck paper) ， 拥有质量轻、硬度高等特性 。 与同体积的钢体相比 ， 其质量仅为前者的十分之一;将巴克纸复合压紧 ， 其硬度又比同等的钢铁硬500倍 。
巴克纸还具有导电性 ， 散热性也不错 ， 莱斯大学的科学家韦德·亚当斯(Wade Adams)评价这种材料的“这些特性就象是耶稣的圣杯一样重要 。 ”这种材料已被用于飞机新一代隔热罩 。
这一新方案的结构类似三明治 ， 最上层和最下层均是碳纳米管薄片 ， 中间则为硅纳米离子 。
该论文的第一作者赛伦德拉·切鲁瓦(Shailendra Chiluwal)表示 ， “独立的碳纳米管薄片使硅纳米粒子保持相互电连接 。 ”“这些纳米管形成了一种准三维结构 ， 即使在500次循环后也能将硅纳米粒子固定在一起 ， 并降低了纳米粒子断裂时产生的电阻 。 ”
通俗来说 ， 碳纳米管薄片的导电性将硅纳米粒子连接起来 ， 即使经过多次充放电循环 ， 这些硅纳米离子不会因膨胀和收缩而断开连接 。
同时 ， 使用碳纳米管薄片的妙处在于 ， 由于硅纳米粒子被上下两层拨片夹住 ， 就算频繁的充放电循环使得硅纳米离子断开连接 ， 这些断裂的离子还是被紧紧锁在其中 ， 并能继续发挥作用 。
研究团队表示 ， 这一方案将使得电池具有更高的单位容量 。 此外 ， 纳米管还能发挥缓冲的作用 ， 使电池能够以当前迭代速度的四倍充电 ， 有效提高充电速率 。 这项新方案如果落地 ， 那么将在许多领域发挥作用 。
值得注意的是 ， 这项研究的资助人是美国宇航局 ， 因此 ， 我们猜测该技术可能最先用于航天领域 。
编译/前瞻经济学人APP资讯组


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