電池百科
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據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》4月22日?qǐng)?bào)道,來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)歐文分校(UCI)的博士生,發(fā)現(xiàn)只要為電池加上二氧化錳涂層,就可以大大增加電池壽命,更可以在將來(lái)投放于計(jì)算機(jī)、手機(jī)和汽車中使用,甚至永遠(yuǎn)都不需更換。
離子電池作為高效儲(chǔ)能元件,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在消費(fèi)電子領(lǐng)域,從手機(jī)到筆記本電腦都有鋰離子電池的身影,鋰離子電池取得如此輝煌的成績(jī)得益于其超高的儲(chǔ)能密度,以及良好的安全性能
美國(guó)萊斯大學(xué)的科學(xué)家們正在探索一種方法:即如何通過(guò)優(yōu)化陰極的納米材料來(lái)提高燃料電池的成本效益,并說(shuō)明了摻雜納米材料催化氧還原反應(yīng)(ORR)的原子級(jí)機(jī)制。氮摻雜碳納米管(CNTs)或改性石墨烯納米帶可以成為鉑在快速氧還原中的可行替代物,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,該過(guò)程是燃料電池的主要反應(yīng)。
在東京VLSI技術(shù)與電路2017研討會(huì)上公布的最新架構(gòu),可謂IBM公司過(guò)去十年以來(lái)同GlobalFoundries、三星以及其它多家設(shè)備供應(yīng)商合作開發(fā)而成的關(guān)鍵性成果。根據(jù)研究人員們的介紹,相較于FinFET,這套新架構(gòu)的運(yùn)行功耗更低。
利用納米尺度的半導(dǎo)體材料如TiO2、ZnO、SnO2等作為太陽(yáng)能電池的光電極的研究是世界范圍的研究熱點(diǎn),其中納米TiO2由于光穩(wěn)定、無(wú)毒成為研究光電太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電池使用最普遍的材料。
超材料(metamaterial),又稱超穎材料,一般是指通過(guò)人工設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),具有天然材料無(wú)法具備的超常物理特性的復(fù)合材料。舉例來(lái)說(shuō),超材料可以操控光波、聲波、電磁波等,實(shí)現(xiàn)普通材料所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能。
因?yàn)檫@一切都很有意義,這些微小的鉆頭特別適用于需要耐用催化劑的燃料生產(chǎn)等工業(yè)應(yīng)用,納米粒子符合要求,因?yàn)樗鼈兙哂邢鄬?duì)大的表面積與體積比,這意味著反應(yīng)可以更快地發(fā)生(更多表面反應(yīng)),因?yàn)樗鼈兎浅P。阅悴槐囟嗷c(diǎn)錢。
近日,中美兩國(guó)科學(xué)家合作完成的一項(xiàng)研究顯示,向鋰電池的電解質(zhì)里添加納米尺度的鉆石微粒,可以防止電池內(nèi)部生成導(dǎo)致短路的沉積物,避免起火等事故。
而為了解決這些問(wèn)題,只能使用新的能源技術(shù)。如石墨烯技術(shù),碳納米管超級(jí)電容,還有氫燃料電池,那么哪種技術(shù)最有可能成為未來(lái)新能源汽車真正的驅(qū)動(dòng)力?
奧地利維也納大學(xué)和國(guó)際科學(xué)家合作伙伴開發(fā)出一種用于鋰離子電池的新型納米結(jié)構(gòu)陽(yáng)極材料,它可以延長(zhǎng)電池的容量和循環(huán)壽命。
電池的耐用程度一直讓研究人員非常糾結(jié),因?yàn)闊o(wú)論電池的容量多大,如果不能重復(fù)多次充電就沒有意義。我們都知道鋰電池會(huì)隨著使用而減少容量,但從來(lái)就沒有人知道為什么。近日,美國(guó)能源機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)了電池“衰老”的原因:納米尺寸的晶體。
心愛的手機(jī)總是會(huì)壞的,先扛不住的通常是電池。實(shí)際上,幾乎沒有手機(jī)或者筆記本的鋰電池可以在3年內(nèi)不損失電池容量。
面對(duì)全球石油資源的日益匱乏,各國(guó)科研機(jī)構(gòu)都努力的找尋更加清潔高效的新能源來(lái)逐漸替代現(xiàn)有的能源格局,世界各國(guó)也分別在風(fēng)能、核能,潮汐能、地?zé)崮艿阮I(lǐng)域發(fā)力,但更貼近我們廣大民眾生活應(yīng)用的卻是太陽(yáng)能。
英媒稱,鋰金屬電池的儲(chǔ)電量相當(dāng)于鋰離子電池的10倍,但是因?yàn)橐粋€(gè)致命缺陷一直未被商業(yè)化:在鋰金屬電池充放電時(shí),鋰會(huì)不均勻地聚集在電極上。這種積聚會(huì)大大縮短電池壽命,而且更重要的是,這可能會(huì)導(dǎo)致電池短路和起火。
大家可能都發(fā)生過(guò)相機(jī)充電池越充越少的情況吧,而手機(jī)電池這樣的情況就更普遍,目前不少智能手機(jī)在使用一段時(shí)間后,電池的流失比一開始快得多。美國(guó)加州大學(xué)爾灣分校(UniversityofCalifornia,Irvine)博士生MyaLeThai和她的研究團(tuán)隊(duì),成功研發(fā)出一種近乎永續(xù)的充電池,可能是近年來(lái)最大突破。
從木漿中生成的纖維素納米纖絲(cellulosenanofibril,CNF)被譽(yù)為當(dāng)前最新的神奇材料,它是一種天然、可再生、廉價(jià)的碳納米管。來(lái)自瑞典皇家理工學(xué)院(KTH)和美國(guó)斯坦福大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用該材質(zhì)制成了軟質(zhì)電池,相比傳統(tǒng)的硬質(zhì)電池更抗沖擊及撞擊,能夠抵抗高強(qiáng)度的壓力。
太陽(yáng)能電池是一種通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)反應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。按材料不同,太陽(yáng)能電池可以分為三類:(1)晶硅太陽(yáng)能電池(包括單晶硅和多晶硅太陽(yáng)能電池);(2)薄膜太陽(yáng)能電池(如非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池);(3)新型高效光化學(xué)太陽(yáng)能電池(如染料敏化電池、量子點(diǎn)電池及鈣鈦礦太陽(yáng)能電池等)。
上??朴驊?yīng)用國(guó)際先進(jìn)的軸盤式旋轉(zhuǎn)陶瓷超濾膜技術(shù),為濕化學(xué)法生產(chǎn)納米級(jí)超細(xì)粉體過(guò)程中,對(duì)超細(xì)產(chǎn)品的漿料進(jìn)行洗滌以去除雜質(zhì)離子提高產(chǎn)品純度。
傳統(tǒng)的礦物燃料例如石油、天然氣和煤,都屬于不可再生資源,且燃燒時(shí)會(huì)釋放出大量二氧化碳,引起溫室效應(yīng),破壞生態(tài)平衡。因此,在新技術(shù)與新材料的基礎(chǔ)上,人類開始利用清潔環(huán)保、生態(tài)友好、可再生的新能源,例如:太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、洋流能和潮汐能等等?/p>
從智能手機(jī)到筆記本電腦再到電動(dòng)汽車,幾乎所有的電子設(shè)備都離不開鋰離子電池。然而,鋰離子電池現(xiàn)在所達(dá)到的實(shí)際容量,已經(jīng)越來(lái)越逼近其理論容量了,可是這個(gè)容量仍然無(wú)法滿足人們的需求。為了提升鋰電池的能量密度和容量,鋰金屬電池備受大家矚目。