| 查看: 892 | 回复: 1 | ||||||
13592440343版主
|
[交流]
3D结构带来电池设计新转折 已有1人参与
|
|
双连续电极结构具有很小的互连接，锂离子可以快速移动，薄膜状活性物质可以迅速扩散动力，而金属框架又具有良好的导电性。 双连续电池电极：a） 图示电池包含双连续阴极。 b） 图示电池电极的四个原电阻。c） 双连续电极制造工艺。来源：伊利诺伊大学 电池寿命和行驶里程是常挂在嘴边的两个词，因为讨论的是电动汽车为什么还没有走向主流应用。司机仍然觉得棘手的是，想要进行长途旅行，所用电池只能行驶很少几英里，然后又没有时间找地方充电。电池研究的新进展可能在某种程度上改善这种状况。 伊利诺伊大学乌尔班那-香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）的研究人员正在训练观察力，因为他们正在做的研究，可能会影响电池设计。 保罗•布劳恩（Paul Braun）是材料科学与工程教授，他携手研究生余新迪（Xindi Yu）和博士后研究员张惠刚（Huigang Zhang），设计出一种3-D纳米结构的电池阴极。结果是，这种电池可以迅速充放电，而不影响能源存储容量。进而谈到车，这就意味着，这种电池充好电，只需要很少的时间，就像汽车在加油站加油一样。同样重要的是，这种快速充电和放电技术，不会减少电池容量。 布劳恩说，司机如果五分钟就可以充好电，那就会认为去充电也一样，就像他们看待内燃机一样。“你就会开到一个充电站，充上电。” 这种电池看起来就像一块普通电池，但不同之处在里面。布劳恩和他的小组用薄膜包裹3-D结构，取得了高容量和大电流。电池电极充放电只需几秒钟，比同等散装电极快10至100倍，它们在演示中就是这样，但是，可正常用于现有设备。除了用于车辆，这种快速充电电池设计也可用于医疗设备，激光和军事领域。 伊利诺伊大学详细描述了他们的工艺：他们首先是涂抹一个表面，采用的是微型小球，然后把它们紧紧塞进一种晶格结构。小球之间和周围的空间充满金属。熔化这些小球，就会形成一种海绵状3-D框架。下一步是电解抛光，这个过程是要蚀刻掉这一框架的表面，放大孔穴，制成开放框架。这一框架就被涂上一种薄膜状活性材料。 “结果是一种双连续电极结构，具有很小的互连接，这样，锂离子可以快速移动；薄膜状活性物质，使扩散动力可以很迅速；而金属框架又具有良好的导电性。” 这个小组演示的，既有镍氢电池（NiMH）也有锂离子电池（Li-ion batteries），但布劳恩说，任何电池材料，只要可以沉积在金属框架上，就可以使用。 因此，布劳恩的研究不是集中推进任何特定的电池产品。他说：“这不涉及一种非常具体的电池类型，但是，它更是一种新范式，就是研究电池时，要从三个维度提高性能。”这项工作的资金来自美国陆军研究实验室（U.S. Army Research Laboratory）和能源部。 今年早些时候，他们的论文《三维双连续超快充放电散装电池电极》（Three-dimensional bicontinuous ultrafast-charge and -discharge bulk battery electrodes）刊登在《自然•纳米技术》（Nature Nanotechnology）上。 我这里下载不到原文，哪位可以下载的麻烦上传上来，谢谢 |
回复此楼» 收录本帖的淘帖专辑推荐
 锂电资源共享 | 锂离子电池正极材料 | 锂电技术共享 |
» 猜你喜欢
化学-化工-材料-食品-生物-环境2026年研究生调剂（可以不考数学）
已经有0人回复
-
化学-化工-材料-食品-生物-环境-农业 2026年研究生调剂（可以不考数学）
已经有1人回复
-
分析化学论文润色/翻译怎么收费?
已经有96人回复
-
070300一志愿211，312分求调剂院校
已经有12人回复
-
26年储能、电池方向博士申请
已经有0人回复
-
070300化学求调剂
已经有12人回复
-
青岛大学化学化工学院2026年招收调剂硕士研究生
已经有0人回复
-
北方工业大学085808储能技术-02方向（电池）接收调剂生
已经有0人回复
-
272求调剂，接受跨专业调剂！
已经有3人回复
-
有一区TOP论文，求调剂
已经有20人回复
-
大连工业大学杰青/长江团队-生物质材料-储能电池方向招收2026级博士生
已经有8人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
- 求助羟基芍药苷的结构与抗氧化机理
已经有3人回复
- 电池开发研究有借鉴意义：锂离子电池体系微结构设计
已经有481人回复
- Advanced Materials最新综述：用于锂离子电池的金属氧化物空心纳米结构-By 楼雄文
已经有415人回复
- 分享JMC综述：用于太阳能电池的二氧化钛纳米管的结构优化
已经有289人回复
- PIN结构有机太阳能电池
已经有12人回复
- 锂电池方面的论文，结构很新颖，但是电化学性能不好，投哪里好？
已经有11人回复
- 大面积柔性有机太阳能电池的结构设计
已经有119人回复
- Chem Comme 一篇minireview，讲的是Core/Shell结构用于催化、锂离子电池以及药物释放
已经有169人回复
- 想做一种高效太阳电池结构的博士论文课题，可却发现这种结构09年一个外国人写了博士论
已经有6人回复
- [交流]请问大家在写SCI论文的时候用什么作图工具画的3D 结构示意图？
已经有12人回复
- 【求助】求助各种动力锂离子电池结构的优缺点
已经有5人回复
- 【交流】关于利用微纳结构增强太阳能电池吸收效率
已经有15人回复
2楼2013-12-13 14:45:20
