木質(zhì)纖維素打造新型電池
作者:admin 發(fā)布日期:2020-04-14
今年,科學(xué)家們研發(fā)了多種新型電池,其中最為突出的當(dāng)屬美國(guó)伊利諾伊大學(xué)研發(fā)的微型鋰離子電池,它可以將充電速度提升到當(dāng)下電池充電速度的1000倍?,F(xiàn)在,又有一種新型電池問(wèn)世,它的最大亮點(diǎn)就在于其環(huán)保性和長(zhǎng)使用壽命。
據(jù)介紹,科研人員使用木質(zhì)纖維素為這種新型電池打造基本構(gòu)架,然后再用鈉離子代替原先的鋰離子??茖W(xué)團(tuán)隊(duì)使用CNF創(chuàng)建一個(gè)輕量級(jí)多孔氣凝膠狀物質(zhì),KTH科學(xué)家Max Hamedi稱“這種材料類似于泡沫床墊,只不過(guò)更堅(jiān)固,更輕,更多孔,觸碰它難以將它弄碎”。該材料內(nèi)外進(jìn)過(guò)導(dǎo)電墨水處理,使之能夠保持電荷。材料是3D立體結(jié)構(gòu)的,意味著在單位體積內(nèi)相比傳統(tǒng)使用2維材料的電池能夠存儲(chǔ)更多電荷。
CNF是一種通過(guò)分解造紙?jiān)?mdash;植物纖維(紙漿)制成的超細(xì)纖維。1根纖維素納米纖維的直徑僅為3~4nm(1nm為10億分之1m),大約相當(dāng)于頭發(fā)絲的2萬(wàn)分之1。雖然紙漿本身并不堅(jiān)硬,但實(shí)際上,構(gòu)成紙漿的CNF根根結(jié)實(shí)。將這些CNF聚合在一起,就能制成強(qiáng)韌的材料。與鋼材相比,這種材料的重量只有其5分之1,強(qiáng)度卻是其5倍以上。能提高電子機(jī)械和汽車部件的強(qiáng)度,并實(shí)現(xiàn)輕量化。
采用木質(zhì)纖維的最大好處就是它可以讓電池具有收縮功能,而且還能增長(zhǎng)電池的使用壽命。 據(jù)悉,這種新型電池最多可充電次數(shù)可達(dá)現(xiàn)電池充電次數(shù)的400多倍??蒲腥藛T表示,即便這種電池已經(jīng)到達(dá)了其使用的周期,其外形已經(jīng)發(fā)生了扭曲,但它仍然能夠繼續(xù)接收電力。 該電池研發(fā)小組成員Liangbing Hu表示,這種電池的靈感來(lái)自于樹(shù)木。另外一位成員指出,這次的發(fā)現(xiàn)不僅僅可以讓未來(lái)的電池變得更加環(huán)保,同時(shí)它還能減少生產(chǎn)成本--其容納的鈉離子價(jià)格要比鋰離子來(lái)的便宜。