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納米電池
閱讀�3395�(shí)間:2017-10-24 11:01:35

  納米�10^-9米,納米電池即用納米材料(如納米MnO2,LiMn2O4,Ni(OH)2等)制作的電�,納米材料具有特殊的微觀�(jié)�(gòu)和物理化�(xué)性能(如量子尺寸效�(yīng),表面效�(yīng)和隧道量子效�(yīng)等。目前國(guó)�(nèi)技�(shù)成熟的納米電池是納米活性碳纖維電池�
  納米電池由正�(fù)電極、電解質(zhì)、聚合物隔離膜組�,納米電池的�(fù)極材料是納米化的天然石墨,納米電池的正極是納米化材料,采用由PP和PE�(fù)合的多層微孔膜作為隔離膜,并在電解質(zhì)中加入導(dǎo)電的納米碳纖維�

主要用�

  主要用于電動(dòng)汽車,電�(dòng)摩托�,電�(dòng)助力車上。該種電池可充電循環(huán)1000�,連續(xù)使用�(dá)10年左右一次充電只需20分鐘左右,平路行程達(dá)400km,重量在128kg,已�(jīng)超越美日等國(guó)的電池汽車水�。它們生�(chǎn)的鎳氫電池充電約需6-8小時(shí)平路行程300km�

基本組成

  納米電池由正�(fù)電極、電解質(zhì)、聚合物隔離膜組成,納米電池的負(fù)極材料是納米化的天然石墨,納米電池的正極是納米化材料,采用由PP和PE�(fù)合的多層微孔膜作為隔離膜,并在電解質(zhì)中加入導(dǎo)電的納米碳纖�。電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與�(fù)極隔�,由納米石墨組成的電池負(fù)�,由銅箔與電池的�(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),電池由金屬外殼密閉封裝�

充放電原�

  納米電池在充電時(shí),正極中的Li+通過聚合物隔膜向�(fù)極遷移;在放電過程中,負(fù)極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。利用嵌�/脫嵌過程,實(shí)�(xiàn)電池的反�(fù)充放�。采用的是卷繞式,制�14500�18650�26650等型電池。用鋁箔收集正極電流并引�,用銅箔收集�(fù)極電流并引出�
  LINGTH凌世集團(tuán)公司研發(fā)的納米電池通過特制的大球磨�(jī)及特殊工�,將電池正極材料、負(fù)極材料納米化,使電極材料的粉末粒度從5微米降至150納米左右,降低了電池材料的體�,提高電池密度,電池的振�(shí)密度�1.2g/cm提高�2.4g/cm,從而提高電池的容量,并加入�(dǎo)電性良好的納米碳纖維,提高電池的充放電性能,使電池容量提�20%左右,充放電性能提高30%.  納米電池由正�(fù)電極、電解質(zhì)、聚合物隔離膜組�,納米電池的�(fù)極材料是納米化的天然石墨,納米電池的正極是納米化材料,采用由PP和PE�(fù)合的多層微孔膜作為隔離膜,并在電解質(zhì)中加入導(dǎo)電的納米碳纖�。電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與�(fù)極隔�,由納米石墨組成的電池負(fù)�,由銅箔與電池的�(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),電池由金屬外殼密閉封裝�

技�(shù)

  美國(guó)科學(xué)家研制出了擁有三維納米結(jié)�(gòu)電極的電池,充放電可在幾秒內(nèi)完成,而且快速充放電不會(huì)影響電池的能量密度。成果有望徹底改變電池的�(shè)�(jì)方法�
  伊利諾伊大學(xué)厄巴納—香檳分校材料科�(xué)和工程教授保�-保恩同碩士生于新迪(音譯)、博士后研究員張惠剛(音譯)一�,將一�(gè)薄膜包裹成三維納米結(jié)�(gòu)的電�,讓其能獲得較大的有效容積和電流。演示結(jié)果表�,擁有這種電極的電池能在幾秒鐘�(nèi)快速地充電和放電,效率是塊狀電極電池�100�。這意味著,當(dāng)將其用于電動(dòng)汽車�(nèi)�(shí),其充電所需的時(shí)間可能和在加油站加油一樣;更重要的�,快速充放電�(duì)電池的能量密度(在一定空間或�(zhì)量物�(zhì)中儲(chǔ)存能量的大小,要解決的是電動(dòng)車充一次電能跑多遠(yuǎn)的問題)毫無影響�
  保恩表示:“這種能快速充放電的新電池除了能在汽車�(lǐng)域大展拳腳外,也可以用于�(yī)藥設(shè)�、激光器�(nèi)和軍事領(lǐng)�?�?BR>  科學(xué)家們首先將�(xì)小的圓球涂在一�(gè)表面上,隨后將圓球緊緊包裹成一�(gè)�(wǎng)格狀的結(jié)�(gòu),圓球之間的空隙和圓球四周都填滿金屬;接著將圓球熔化,得到一�(gè)類似海綿的三維支架;然后用電解法�(duì)三維支架的表面�(jìn)行蝕�,從而讓海綿�(jié)�(gòu)�(nèi)的微孔增大,制造出了一�(gè)開放的框架結(jié)�(gòu),再將活性物�(zhì)薄膜涂在該框架上�
  研究人員指出:“結(jié)果,我們得到了一�(gè)性能�(yōu)異的電極�(jié)�(gòu),其相互之間的聯(lián)系很少,因此鋰離子能快速移�(dòng);活性物�(zhì)薄膜也使鋰離子能很快�(kuò)散;同時(shí),金屬材料讓其導(dǎo)電性更�。�
  保恩說:“研究與任何特定的電池類型無�(guān),而是一種新的電池設(shè)�(jì)范式用三維結(jié)�(gòu)來增�(qiáng)電池的性能?�?BR>  這項(xiàng)研究獲得了美�(guó)陸軍研究�(shí)�(yàn)室和美國(guó)能源部的支持�

維庫電子�,電子知�(shí),一查百��

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