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科學(xué)家采用硒化銅納米團(tuán)簇設(shè)計(jì)新一代鋰電池


來源:騰訊科學(xué)

[導(dǎo)讀]  目前,美國(guó)科學(xué)家將微型硒化銅納米團(tuán)簇用于設(shè)計(jì)新一代鋰離子電池,使其體積更小、功能更強(qiáng)大。

中國(guó)粉體網(wǎng)訊  電子設(shè)備變得更小、更強(qiáng)大,則需要更快、更小、更穩(wěn)定的電池,目前,美國(guó)伊利諾伊大學(xué)化學(xué)家最新研制一種固體超離子導(dǎo)體,將成為新一代鋰離子電池的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

在近期發(fā)表在《自然通訊》雜志上的研究報(bào)告中,伊利諾伊大學(xué)化學(xué)教授普拉山特-杰恩(Prashant Jain)、研究生薩拉-懷特(Sarah White)和普羅格娜-班納吉(Progna Banerjee)描述了這種物質(zhì)——微型硒化銅納米團(tuán)簇。


杰恩指出,目前我們見證了納米電子設(shè)備的快速發(fā)展,我們需要微型電池放置在芯片上,但使用液體電解質(zhì)是無法實(shí)現(xiàn)的,我們使用納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)鋰離子電池技術(shù)的核心特征,它們具有大量熱量和機(jī)械穩(wěn)定性,并不存在泄漏問題,我們可以制造非常薄的電解質(zhì)層,因此我們可以使電池小型化。


標(biāo)準(zhǔn)鋰離子和其它離子電池充滿了液體電解質(zhì),鋰離子可以在其中移動(dòng)穿過,當(dāng)該電池被使用時(shí),離子朝向一個(gè)方向流動(dòng),當(dāng)電池充電時(shí)則朝向相反的方向流動(dòng)。然而液體電解質(zhì)存在一些缺陷:伴隨著電池循環(huán)使用的降解過程,電池需要較大的體積,并且容易泄漏和具有高度易燃性。這將導(dǎo)致手機(jī)、筆記本電腦和其它電子設(shè)備出現(xiàn)爆炸,但是固體電解質(zhì)更加穩(wěn)定,離子在其中移動(dòng)更加緩慢,大大降低電池應(yīng)用的有效性。


硒化銅納米團(tuán)簇結(jié)合了液體和固體電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn):固體的穩(wěn)定性,離子能夠像在液體電解質(zhì)中自由移動(dòng)。硒化銅被認(rèn)為是高溫狀態(tài)下的超離子導(dǎo)體,但是這種微型納米團(tuán)簇首次證實(shí)了該物質(zhì)是室溫下超離子導(dǎo)體。


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