科技论坛

 找回密码
 注册

扫一扫,访问微社区

查看: 3967|回复: 0

[信息] 世界上最小的锂离子电池

[复制链接]
发表于 2011-5-9 06:09:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
世界上最小的锂离子电池.jpg

  世界上最小的电池可为目前锂离子电池在几个充电循环之后就出现磨损的情况提供一些有用的见解。
  Sandia的研究人员黄建宇创建的微型锂离子电池,是由一个锡氧化物纳米线正极组成,其直径为100纳米,长度为10纳米。该正极与一个大的锂钴氧化物负极配对,该负极的长度为3毫米,其中带有离子液体电解液。
  这种电池是由美国能源部桑迪亚国家实验室使用纳米材料开发的。然后使用综合纳米技术中心专门配备的透射电子显微镜对这种电池进行成像,该中心是能源部所属的一个研究设施,是由桑迪亚国家实验室和洛杉矶国家实验室联合运营的。
  黄先生表示:“该实验能够让我们在原子分辨率的情况下,研究电池的实时充电和放电。”
  锂离子电池被视为是电动或者混合动力汽车等许多清洁能源技术系统中一个非常重要的部分。然而,目前技术存在的缺陷是锂离子电池相对较短的使用寿命。锂离子电池在充电和使用过程中会破坏电极材料,由此导致锂离子电池出现故障。
  研究人员希望,通过获得这种电池在原子状态下运行更好的图片,能够让他们改进将来锂离子电池的性能。
  这项研究产生的高分辨率图像显示,电池在充电过程中,锡氧化物纳米线的长度将是原来的将近两倍。这样使得这种锡氧化物纳米线的体积是原来的大约250%。由此可对这种纳米线产生一种扭曲影响,研究人员形容这种影响非常像一条蛇行走过程中的状态。
  除了对电池中的纳米线会产生扭曲影响之外,研究人员发现,锂离子会沿着正极释放出来,由此使得锡氧化物从一种整齐排列的晶体变成非晶态材料。研究人员得出的结论是,由于纳米线出现变形,导致电极材料在几个充电循环之后就会出现破坏以及磨损。
  研究人员也发现,纳米线正极似乎要比相同的散装材料更能承受一定的压力。他们希望,除锡氧化物纳米线之外,其他材料也应具有相同的特点。
  “我们认为,这项工作可为通常的 带来一些新的想法。”能源部西北太平洋国家实验室的材料科学家王崇民表示。“这仅仅是开始,我们希望,通过继续开展工作,能够让我们知道如何来设计一个更好的电池。”
  这项研究是由来自桑迪亚国家实验室、西北太平洋国家实验室以及匹兹堡大学和宾夕法尼亚大学的科学家共同开展的。
  这项研究的资金,是桑迪亚国家实验室定向研究和开发办公室以及能源部的科学事务办公室,通过综合纳米技术中心和能源新领域研究中心计划提供的。
  (周二, 12月 14, 2010)
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

手机版|辽公网安备 21100402204006号|科技论坛 ( 辽ICP备07501385号-1    

GMT+8, 2017-9-25 21:30

Powered by Discuz! X3.2 Licensed

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表