6月12日,在(zài)德累斯頓舉辦的第九屆國際(jì)納米技術研討會上,德國弗勞恩霍(huò)夫材料與射線技術研究所(suǒ)(IWS)展示了他們研發的基於(yú)碳(tàn)納米(mǐ)管的含硫電極材料。該材料被(bèi)應用在鋰(lǐ)硫電池中,可以獲得高達900毫安時/克的質量(liàng)比容量。
越(yuè)來越多的移動應(yīng)用促使電能儲存成為當今的一項關鍵技術,而大(dà)多數應用的瓶頸是電池係統的能量密度,它在很大(dà)程度上決定了充電後的使用時間。為了顯著改進現有(yǒu)電池係統的性能,科學家(jiā)們不斷進行電極材料的研發。這其中,硫(liú)被視為一種非常有潛力的材料。硫的理論比容量超過(guò)1600毫安時/克。
用硫做電池的陰極比以前使用的電極有明顯的優點:一方麵是通過高的含硫量獲得更高(gāo)的能(néng)量密度。另一方麵,硫是一種廉價、無毒、儲量豐富的資源(yuán)。但是,硫導電性很(hěn)低,它必須(xū)被放置在(zài)導電的凹模中,並盡可能(néng)在(zài)納米尺度上接觸(chù),才可以在電化學中使用。
IWS的科學家利用碳納米管(guǎn)巨(jù)大的比表麵積和良好的導電性(xìng)等特性,采用特殊的生產工藝造出(chū)了基於碳納米管的含硫電極。他們用一種簡單的塗層方法,使垂直排列(liè)的碳納米管直接在金屬(shǔ)基板,如鋁、鎳、不鏽鋼上麵成長,然後將硫滲透進這種結構中(zhōng),形成所謂的硫納米森林,在完(wán)全不加粘(zhān)合劑或其他添加劑的情(qíng)況下得到了穩定而(ér)且結構(gòu)緊(jǐn)湊的(de)電極。
IWS與合作夥(huǒ)伴弗勞恩霍夫化(huà)工技術研究(jiū)所(ICT)和德國基爾大學(xué)合作(zuò),將這些(xiē)材料應(yīng)用在鋰硫電池中,進一步測試其性(xìng)能。目前的結果表明(míng),滲入適當的(de)硫(liú)以後,新材料可以得到特別高的電池容量,基於硫的質量計算能達到創紀錄的1300毫安時/克。而根據硫碳複合材料的質量計算也能達到900毫(háo)安時/克,遠高於(yú)其他含有粘結劑的電極。
總編輯圈點:
智能(néng)手機催火了整個(gè)市場(chǎng)。麵對智能手機這樣的“電(diàn)老虎”,手(shǒu)機電池的(de)性能也越來越多地受到關注。針對這一現實,為在(zài)市場競爭中搶得先機(jī),很多商家(jiā)竟然(rán)在電(diàn)池的標稱容量上(shàng)做起了文章,而更讓人詫異的是,有(yǒu)業內(nèi)人士(shì)稱,全(quán)部電池的標稱容量都要大於實際(jì)容量,隻是差距多少的問題。而文中(zhōng)提到的新技術,著實讓沉悶的電池市場為之一振(zhèn)。唯願這不會成為“容量虛標”的變種,亦或遙不可及的(de)空中樓閣。
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