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新材料讓電池“自我修復”

發布日期:2019/5/27



       據外媒報道,日本東京大學的Atsuo Yamada教授及其團隊最近研發出一種材料,可以顯著延長電池壽命,并讓電池擁有更高容量。


       從智能手機到起搏器到汽車,電池為世界上許多產品提供動力,而且其重要性會越來越大。許多人都認為,電池需要在兩個方面得到改進,即電池的壽命以及容量(能存儲多少電量),以滿足未來需要。


       目前,大多數電子設備都使用鋰離子電池,另一種基于鈉而不是鋰的電池可能也會很快普及。這兩種電池因其組成材料具獨特傳遞電子的方式,因而都能存儲和釋放大量電荷。但隨著時間推移,鋰電池和鈉電池在重復充放電以及使用循環中,存儲容量會顯著降低。


       普通的電池中有好幾層的金屬材料,當電池充放電時,此類金屬層會降解并產生裂縫或片狀物,導致堆垛層錯(stacking fault),從而降低電池存儲和傳輸電荷的能力。當此類材料被稱為范德瓦耳斯力(Van der Waals force)的弱力結合在一起時,就會發生堆垛層錯。


       Yamada和同事證明,如果電池是用一種稱為氧化還原層狀氧化物(Na2RuO3)的材料制成,就會
得電池充放電循環的降解作用減弱,金屬層就會自我修復。而且,研究人員證明了該材料會被庫侖力(coulombic attraction)緊緊抓住,該種力比范德瓦耳斯力強大得多。


       Yamada表示:“這意味著電池將不僅可以擁有更長的使用壽命,而且損害水平會降低。增加電池能量密度對于實現電氣化交通至關重要?!?/span>



來源:蓋世汽車


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