电池革命:喷绘电池和可生长电池

科技发展日新月异,各种新奇产品如雨后春笋般进入人们的生活,让人应接不暇。最近,在实验室里,电池正经历着一次小小的革命。喷绘电池:有没有想过有一天,电池将不再是现在熟悉的圆柱或板状,而是一层薄薄的涂层?

美国休斯敦莱斯大学和比利时鲁汶天主教大学合作研发了一种可喷绘电池,可将电池喷涂到包括玻璃、弹性薄膜、瓷砖以及不锈钢等几乎任何材质的表面,并释放能量。

研究人员将普通锂离子电池的成分混合在一起,制成涂料,根据传统电池结构顺序正确喷刷出涂层,这个涂层就能像正常电池那样储存和释放电能。从实验室 发布的研究报告中得知,他们曾在9块浴室瓷砖上进行喷涂,并将它们拼接在一起形成一块完整电池;该电池可连接6个多小时,提供电压达2.4伏。而在循环充 电60次后,电池中仍保留了98%的电量。

目前,这项技术还处于早期发展阶段,未来一旦成熟,它还可以与太阳能面板或是涂料结合在一起使用,自动收集能量并进行存储。不过如果想要自己DIY一个这样的电池涂层还是有难度的。锂离子电池成分中都是些含剧毒的物质,并且需要在干燥无氧的环境中进行液体电解。

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可生长电池
Environmental Molecular Sciences Lab(EMSL,环境分子科学实验室)是美国一所国家科研机构,位于华盛顿。其研究人员近期研发了一种可自我生长的电池,在传统电池的碳壳内填入可储存电能的单硅纳米粒子,类似于鸡蛋里包蛋黄的结构。

众所周知,电池有正负两极,中间是电解质。传统锂离子电池中,电能从正极释放,通过中间的电解质达到负极,再传输到连接设备上。而EMSL研发的电 池中电能传输路径是:从负极释放电能,通过电解质,到达碳壳中的单硅纳米粒子储存起来(可存储电量是普通电池的10倍);在电池充电过程中,单硅纳米粒子 会自动膨胀,就像电池在生长。

与传统电池相比,这种新型电池可充电次数以及使用时间也比传统电池持久。而且,这种可生长电池比喷绘电池的生产工艺更简单,生产过程稳定高效,因此更加容易推广

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