手机有望“一周一充”?美科学家研发新型氯电池 容量六倍于锂电池

时间:2021-08-31 11:54       来源: www.jddiban.com

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,据报道,美国斯坦福大学(Stanford University)的科学家们在对一种已有几十年历史的一次性电池构造进行试验时,开发出了一种新版本的电池,不仅能够充电,而且容量是现在锂离子解决方法的6倍左右。

据称,这一突破取决于设施内部挥发性氯反应的稳定性,并可能在某一天为高性能电池提供基础,届时智能手机或可达成“充电一次,供电一周”。这项研究结果已于日前发表在了《自然》(Nature)杂志上。

这种新电池被叫做碱金属-氯电池,它是基于20世纪70年代初次出现的锂-亚硫酰氯化学物质。这部分电池因其高能量密度而备受推崇,但其依靠的是高活性的氯,这使得它们不合适于除单一作用与功效以外的其他作用与功效。

在一般的可充电电池中,电子在放电过程中从一边移动到另一边,然后在电池充电时恢复到原来的形式。然而,在这样的情况下,氯化钠或氯化锂被转化为氯,而氯太过活泼,所以这个过程中不可以以任何非常高的效率转化回氯。

这项新研究的作者已经想出知道决这个问题的方法。研究小组用氯化钠和氯进行实验,试图改变电池的性能,但发现这种化学物质事实上已经稳定下来,这使得电池在一定量上具备可充电性。

随后的研究使该团队开发了一种新的电极材料,这种材料由多孔碳制成,其用途就像海绵一样,可以吸收不稳定的氯分子,并将它们安全地储存起来,以便重新转化为氯化钠。

“当电池充电时,氯分子被困在碳纳米球的小孔中并遭到保护,”研究职员表示,“然后,当电池需要耗尽或放电时,大家可以放电电池,将氯转化为氯化纳,并在多个循环中重复这一过程。现在大家可以循环200次,而且还有改进的空间。”

以一个维护好的锂离子电池为例,它可以用500-1000次。通过他们的实验,该团队还证明了原型电池的能量密度特别高。该团队已经达成了每克正极材料存储1200毫安时电量,大约是当今锂离子电池技术的6倍。

研究小组设想这种电池可以用于助听器或遥控器,或者为无需常常充电的设施供电,譬如可以用太阳能充电的卫星或远程传感器。为了在智能手机和电动汽车上用,科学家们将需要扩大电池的规模,设计一个适合的结构,同时增加它可以安全循环用的次数。

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