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木制鋰電池 安全更可靠

   2017-04-11 北京青年報

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核心提示:據美國馬里蘭大學校園新聞網3月31日報道,該校工程師改造木頭結構,用來制作成鋰電池的負極結構,以增強電池的安全和使用性能。

據美國馬里蘭大學校園新聞網3月31日報道,該校工程師改造木頭結構,用來制作成鋰電池的負極結構,以增強電池的安全和使用性能。該研究的論文題目為《大容量、低彎曲度且通道引導型鋰電池》,已發表于3月20日出刊的美國國家科學院論文集上。

現代制造業中鋰電池扮演著重要角色,無論是充電寶、手機、筆記本或是電動車都是用它來供電。然而,這種電池在充滿電的情況下負極會急速膨脹,而在電量耗盡時又會收縮。明顯的結構變化會導致電池表面的鋰金屬變多,長此以往,帶來爆炸等安全隱患。

馬里蘭大學的科學家提出,放棄使用金屬塊儲存鋰離子的傳統做法,轉而使用木材中運輸水與養分的天然管道來容納鋰離子。這樣一來,木材就會成為金屬離子的“居所”。由于結構固定,無論離子數量如何變化,木材都不會坍塌或受到損壞。

為了在充電時,保證高電流密度不會使鋰離子堵塞在“居所”門外,科學家增加了木材內部的通道入口。這種改造使得每個入口的離子數量都不多,局部電流密度很小,電池不會產生發熱發燙現象,也就避免了爆炸。此外,由于木材的內部結構更大,同樣體積條件下,能夠比金屬塊容納更多電量。

研究者表示,目前使用木材之類的天然材料改進鋰電池構造還只是研究的一部分。正是天然生物結構為科研帶來靈感,人們才能想到用可再生材料去創造存儲能量的新方式。



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