新型电池|太空用新型电池问世：使用硅材料，充电更快、更轻便
科技日报北京9月1日电 （采访人员刘霞）据物理学家组织网8月31日报道 ， 美国科学家研制出了一种更轻便、充电速度更快的电池 ， 可为宇航服甚至火星探测器供电 ， 也可装配于卫星上 。 研究由美国国家航空航天局（NASA）资助 ， 相关论文发表于近期出版的美国化学会期刊《应用材料与界面》 。
【新型电池|太空用新型电池问世：使用硅材料，充电更快、更轻便】研究人员之一、克莱姆森大学科学家拉玛克里斯纳·波迪拉表示：大多数卫星主要从太阳获取能量 ， 但卫星也必须做到处于地球阴影下时仍能存储能量 ， 因此卫星上配备的电池要尽可能轻 ， 卫星越重 ， 任务成本越高 。
波迪拉团队用硅材料研制出了最新电池 。 硅可以包裹更多电荷 ， 这意味着更多能量可以存储在较轻的电池中 。 尽管科学家一直以来都非常重视硅的储电能力 ， 但硅在放电时会分解成较小碎片 。 鉴于此 ， 波迪拉等人使用微小的硅纳米颗粒来替代 ， 这些颗粒可提高稳定性并提供更长的循环寿命 。
研究人员先用名为巴克纸（Buckypaper）的碳纳米管材料制成一层一层的结构 ， 然后将硅纳米颗粒夹在中间——就像三明治一样制造出了新型电池 。
波迪拉说 ， 采用这种内部结构 ， 即使硅颗粒破裂 ， 它们也仍在三明治中 。
研究人员表示：独立的碳纳米管片使硅纳米粒子彼此之间通过电相互连接 。 这些纳米管形成了准三维结构 ， 即使经过500次循环 ， 硅纳米粒子也能簇拥在一起 ， 并减轻了由于纳米粒子破裂而产生的电阻 。
使用硅和其他纳米材料制成的电池不仅可以提高容量 ， 还可以更高的电流为电池充电 ， 从而缩短充电时间 。 由于新电池使用纳米管作为缓冲机制 ， 因此 ， 充电速度比当前快4倍 。 此外 ， 新电池体重轻 ， 充电速度更快 ， 效率大大提高 ， 这对身着由电池供电宇航服的宇航员们来说也更有利 。
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