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粗心科學家偶然發現将電池續航時間提升數倍方法

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粗心科學家偶然發現将電池續航時間提升數倍方法

發布日期:2017-08-08 作者: 點擊:

電池續航和充電一直都是我們腦海中揮之不去的東西。我們總是在尋找可以充電的地方,生怕自己的智能手機沒電了,而電池續航表現也一直都是我們購買新手機考慮的一個重要因素。各家公司都在尋找提高電池表現的方法,日前,來自中國和美國的科研小組獲得了一個突破性發現,它将在未來為人們帶來使用時間更長、性能更好的電池。

 

新技術下的電池其可持續使用的時間為現市場中電池的4倍。不過這可不是說這塊電池的充電時間也要延長到現電池充電時間的4倍。據悉,這款新型電池内的化學物質其消耗速度要慢于現有電池。

 

據了解,清華大學的汪長安博士(Wang Changan)和麻省理工大學的李菊博士(Li Ju)在研究如何從鋁納米顆粒去除氧化塗層的過程中偶然有了這個發現。

 

汪博士和李博士都是材料科學家,他們研究鋁微型粒子已經有很長一段時間。雖然這種金屬擁有很好的導電性,但當它暴露在空氣中時這種導電性會随着表面氧化物的形成而降低。對于大型物體來說這層氧化物無關緊要,但對于微型粒子來說,它卻要緊得很,于是兩位科研人員決定找出去除該納米粒子表面氧化層的方法。

 

兩位科研人員選擇将這種粒子浸入硫酸和硫酸氧钛的混合液中。這樣的做法就是将表面的氧化鋁變成了氧化钛--後者的導電性更強。而在這一過程中,一批遺忘在酸性混合物中的鋁納米顆粒”存活的時間“竟然比他們預期的長好幾個小時。

 

通過這一實驗,科研人員認為擁有氧化钛保護層的鋁可以取代石墨陽極。在常規的锂離子電池中,石墨陽極會在锂離子運動過程中發生擴張和收縮,但這也會伴随着電池緩慢衰減的情況。慢慢地,锂離子會在電極上頂部形成化合物,于是電池開始喪失充電能力。目前市場所使用的電池其面臨的問題就是陽極的形狀會發生變化,然後它會擺脫在上邊形成的锂化合物層,進而緻使更多的锂離子遭到破壞。但如果換成擁有氧化钛的鋁納米粒子之後,這個問題就能得到解決。

 

目前并不清楚這種電池何時能夠商用化。


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