新华社纽约1月11日电 德国哈佛大学研究人员研发出一种新型锂离子电板,首次实现了温度下降时手动断电、湿度升高时手动恢复的功能。 困境。
该研究由鲍哲南博士参与。 哈佛大学物理工程学院博士,以及物理工程系和材料科学系的多名班主任和博士后研究员。 包哲南曾被美国《自然》杂志评为2015年对全球科学界有重大影响的十大人物。
包哲南介绍,“我们设计的电池是同类产品中的首创,在连续加热和冷却的循环中,可以完全关闭然后恢复,而不会损失性能。”
典型的锂离子电池由两个电极和在两个电极之间传输带电粒子的液体或凝胶电解质组成。 如果电池损坏、短路或过充,就会发热; 如果水温达到150摄氏度左右,电解液可能会燃烧,引起爆燃。
新型电板由塑料制成,嵌入细小的金属镍颗粒,颗粒表面有刺,其尺度以纳米判断。 研究人员在带刺的镍颗粒上涂上石墨烯(一种长度相当于一个原子的碳),并将颗粒嵌入弹性聚乙烯薄膜中。 该膜附着在电池的电极之一上并承载电池输出的电压。 为了使薄膜导电,镍颗粒上的尖峰需要通过化学方式“粘合”在一起。 一旦温度下降,聚乙烯薄膜在热膨胀作用下会膨胀,镍颗粒的宽度增大,薄膜将不再导电锂电池电流过大自动断电,使电池难以输出电能。
实验中,研究人员将电池加热至70多摄氏度。 聚乙烯薄膜膨胀成气球状,带刺的镍颗粒分离,电池断电。 当温度降至70度时,聚乙烯薄膜收缩锂电池电流过大自动断电,镍颗粒鳞片恢复。 接触后,电池恢复供电。
研究人员认为,根据嵌入颗粒的数量或聚合物(薄膜)材料的类型,可以设定断电温度。 例如,电池可以在50摄氏度或100摄氏度下断电。
与这项研究相关的论文11日发表在《自然·能源》杂志上。 (超过)