財聯(lián)社（上海，編輯 黃君芝）訊，電池研究前沿之一就是利用結構部件來存儲能量。目前這種創(chuàng)意已經(jīng)作為一種減輕重量的方式，開始裝備在電動汽車和士兵裝備上。而隨著具有無線功能的電子產品變得越來越小、越來越普遍，科學家們也必須不斷尋找方法讓電池在更小的空間內儲存更多的電力。
在這種背景下，賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）的工程師們研發(fā)了一種新的電池設計，這種電池結構緊湊、足夠耐用，可以為越來越小的可穿戴設備和電子設備供電。據(jù)稱，它的重量輕到可以讓昆蟲攜帶，而能量密度是傳統(tǒng)電池的4倍。
一般來說，為了保持這些類型的設備運行，電池需要受到保護，以免受到撞擊、水和氧氣的損害，但這涉及到增加電池重量和尺寸的外殼，同時對其電化學性能毫無幫助。
為了克服這一局限性，科學家們重新構想了微型電池的典型設計方式。這些設備通常具有超薄的電極，允許電子和離子的快速傳輸，但這種超薄的結構限制了它們可以包含的化學物質的數(shù)量，因此也限制了它們可以儲存的能量。
在電池的陰極，通常由粉狀的顆粒組成，這些顆粒被壓縮在一起，形成一個帶有空氣間隙的多孔結構，這影響了離子在電池中的移動速度?？茖W家們通過開發(fā)一種密度大得多的陰極材料來克服這個問題，這種材料可以直接“電鍍”到薄金屬箔上，而金屬箔也可以作為外殼。
研究負責人詹姆斯·皮庫爾（James Pikul）說：“我們基本上制造了具有雙重功能的電流收集器。它們既是電子導體，也是防止水和氧氣進入電池的包裝材料。”
根據(jù)研究人員的說法，這種微電池設計也使陰極的“原子高速公路”對齊，這使得鋰離子可以快速、直接地通過陰極進入設備。因為離子可以更有效地通過陰極，它可以在不損害這一關鍵特性的情況下變得更厚，這反過來又使它可以包含的儲能化學物質的數(shù)量增加了一倍。
最終，這使得微電池的能量密度達到目前最頂級電池設計的四倍。這種微型電池的重量相當于兩粒大米，但其能量和功率密度是同等體積電池的100倍，研究人員預計它將在許多領域得到應用，其中包括微型飛行機器人、可穿戴設備、壽命更長的醫(yī)療植入物，以及組成物聯(lián)網(wǎng)的無數(shù)無線設備。
與此同時，科學家們正在繼續(xù)研究這種新型電池的化學和物理組成，以提高其性能。這項研究已于近期發(fā)表在了著名科學期刊《先進材料》（Advanced Materials）雜志上。
- 蜜度索驥：以跨模態(tài)檢索技術助力“企宣”向上生長
- A股半導體并購熱潮洶涌，36家企業(yè)引領產業(yè)整合新篇章
- 英偉達股價創(chuàng)歷史新高，市值逼近3.4萬億美元
- 新大陸正式成為華為鴻蒙開源系統(tǒng)A類捐贈者，深度布局鴻蒙生態(tài)
- 蘋果第三季度出貨量創(chuàng)歷史新高，無限接近全球第一
- 全球智能手機市場第三季度增長5%，蘋果出貨量創(chuàng)歷史新高
- 特斯拉發(fā)布會后股價重挫，市值單日蒸發(fā)超4700億元
- 愛瑪科技董事長被留置，股價大跌市值縮水
- AMD股價下挫 發(fā)布新型AI芯片但未帶來投資者盼望的信息
- 比亞迪上半年研發(fā)投入超200億元，比特斯拉多出約40億
- 英偉達第二財季營收300.40億美元 凈利潤同比大增168%
免責聲明：本網(wǎng)站內容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內容可能涉嫌侵犯其知識產權或存在不實內容時，應及時向本網(wǎng)站提出書面權利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內容或斷開相關鏈接。
