科技發(fā)展日新月異,各種新奇產(chǎn)品如雨后春筍般進入人們的生活,讓人應接不暇。最近,在實驗室里,電池正經(jīng)歷著一次小小的革命。
噴繪電池:有沒有想過有一天,電池將不再是現(xiàn)在熟悉的圓柱或板狀,而是一層薄薄的涂層?
美國休斯敦萊斯大學和比利時魯汶天主教大學合作研發(fā)了一種可噴繪電池,可將電池噴涂到包括玻璃、彈性薄膜、瓷磚以及不銹鋼等幾乎任何材質的表面,并釋放能量。
研究人員將普通鋰離子電池的成分混合在一起,制成涂料,根據(jù)傳統(tǒng)電池結構順序正確噴刷出涂層,這個涂層就能像正常電池那樣儲存和釋放電能。從實驗室發(fā)布的研究報告中得知,他們曾在9塊浴室瓷磚上進行噴涂,并將它們拼接在一起形成一塊完整電池;該電池可連接6個多小時,提供電壓達2.4伏。而在循環(huán)充電60次后,電池中仍保留了98%的電量。
目前,這項技術還處于早期發(fā)展階段,未來一旦成熟,它還可以與太陽能面板或是涂料結合在一起使用,自動收集能量并進行存儲。不過如果想要自己DIY一個這樣的電池涂層還是有難度的。鋰離子電池成分中都是些含劇毒的物質,并且需要在干燥無氧的環(huán)境中進行液體電解。
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可生長電池
Environmental Molecular Sciences Lab(EMSL,環(huán)境分子科學實驗室)是美國一所國家科研機構,位于華盛頓。其研究人員近期研發(fā)了一種可自我生長的電池,在傳統(tǒng)電池的碳殼內填入可儲存電能的單硅納米粒子,類似于雞蛋里包蛋黃的結構。
眾所周知,電池有正負兩極,中間是電解質。傳統(tǒng)鋰離子電池中,電能從正極釋放,通過中間的電解質達到負極,再傳輸?shù)竭B接設備上。而EMSL研發(fā)的電池中電能傳輸路徑是:從負極釋放電能,通過電解質,到達碳殼中的單硅納米粒子儲存起來(可存儲電量是普通電池的10倍);在電池充電過程中,單硅納米粒子會自動膨脹,就像電池在生長。
與傳統(tǒng)電池相比,這種新型電池可充電次數(shù)以及使用時間也比傳統(tǒng)電池持久。而且,這種可生長電池比噴繪電池的生產(chǎn)工藝更簡單,生產(chǎn)過程穩(wěn)定高效,因此更加容易推廣。