钜大LARGE | 点击量:1059次 | 2013年07月30日
美华裔学者再推木头电池
继各国开发新型动力电池,包括木头电池以取代锂电池之后,两个华裔在美攻读博士又提出了新的木头电池概念。
与以往木头电池研发从电池正极着手的思路不同,马里兰大学李腾和胡良斌是从电解液着手,推出钠电池取代既有的锂电池,并大辐降低电池制作成本。
正极材料改用木头制作后实际上也离不开金属正极,李/胡的实验是使用黄松木薄片进行测试。先用奈米碳管覆盖在薄片之上以改善其传导性,接着再在每块薄片上加上一层锡;完成之后,将薄片放入含有钠离子的电解液中,进行400次循环的充放电。控制组则是以铜薄片制成的类似电池。
可见,所谓“木头电池”也涂了金属——锡,经过这样处理的木材可以拥有同样良好的传导性,而且也能为不断膨胀、缩小的电极提供更好的支撑。
这种钠电池与锂离子电池的工作原理类似,传统的电池会让离子在正负极之间穿梭,离子越大,穿梭时造成的伤害也越大,进而缩短电池的寿命,因此钠无法用来制作电池。但李/胡希望研发出钠电池通过改性能够商用,因为钠的蕴藏量比锂高出许多。
但与现在锂电池性能相比,木头电池还是在较大差距,其初期容量为339mAH/g,但在400次循环充放电之后,只剩145mAH/g。锂电池经过这样的循环后所保存电量比例要高的多,达到80%。不过,二人表示,自己的研发目的是达到取代大型电池的目的,例如动力锂电池或者储能电池,尤其以后者为重点。
与以往木头电池研发从电池正极着手的思路不同,马里兰大学李腾和胡良斌是从电解液着手,推出钠电池取代既有的锂电池,并大辐降低电池制作成本。
正极材料改用木头制作后实际上也离不开金属正极,李/胡的实验是使用黄松木薄片进行测试。先用奈米碳管覆盖在薄片之上以改善其传导性,接着再在每块薄片上加上一层锡;完成之后,将薄片放入含有钠离子的电解液中,进行400次循环的充放电。控制组则是以铜薄片制成的类似电池。
可见,所谓“木头电池”也涂了金属——锡,经过这样处理的木材可以拥有同样良好的传导性,而且也能为不断膨胀、缩小的电极提供更好的支撑。
这种钠电池与锂离子电池的工作原理类似,传统的电池会让离子在正负极之间穿梭,离子越大,穿梭时造成的伤害也越大,进而缩短电池的寿命,因此钠无法用来制作电池。但李/胡希望研发出钠电池通过改性能够商用,因为钠的蕴藏量比锂高出许多。
但与现在锂电池性能相比,木头电池还是在较大差距,其初期容量为339mAH/g,但在400次循环充放电之后,只剩145mAH/g。锂电池经过这样的循环后所保存电量比例要高的多,达到80%。不过,二人表示,自己的研发目的是达到取代大型电池的目的,例如动力锂电池或者储能电池,尤其以后者为重点。
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