科学家用纳米技术设计出新一代锂电池


来源:腾讯科学

[导读]  目前,美国伊利诺伊大学化学家将微型硒化铜纳米团簇应用于新一代锂离子电池设计,这将成为新一代锂离子电池的设计基础。

中国粉体网讯  电子设备变得更小、更强大,则需要更快、更小、更稳定的电池,目前,美国伊利诺伊大学化学家最新研制一种固体超离子导体,将成为新一代锂离子电池的设计基础。

美国伊利诺伊大学化学教授普拉山特-杰恩

在近期发表在《自然通讯》杂志上的研究报告中,伊利诺伊大学化学教授普拉山特-杰恩(Prashant Jain)、研究生萨拉-怀特(Sarah White)和普罗格娜-班纳吉(Progna Banerjee)将微型硒化铜纳米团簇应用于新一代锂离子电池设计并描述了这种物质——微型硒化铜纳米团簇。

杰恩指出,目前我们见证了纳米电子设备的快速发展,我们需要微型电池放置在芯片上,但使用液体电解质是无法实现的,我们使用纳米结构物质实现锂离子电池技术的核心特征,它们具有大量热量和机械稳定性,并不存在泄漏问题,我们可以制造非常薄的电解质层,因此我们可以使电池小型化。

标准锂离子和其它离子电池充满了液体电解质,锂离子可以在其中移动穿过,当该电池被使用时,离子朝向一个方向流动,当电池充电时则朝向相反的方向流动。然而液体电解质存在一些缺陷:伴随着电池循环使用的降解过程,电池需要较大的体积,并且容易泄漏和具有高度易燃性。这将导致手机、笔记本电脑和其它电子设备出现爆炸,但是固体电解质更加稳定,离子在其中移动更加缓慢,大大降低电池应用的有效性。

硒化铜纳米团簇结合了液体和固体电解质的优点:固体的稳定性,离子能够像在液体电解质中自由移动。硒化铜被认为是高温状态下的超离子导体,但是这种微型纳米团簇首次证实了该物质是室温下超离子导体。


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