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    科學家設計固體超離子導體鋰電池:更加小型化

    類別:社會新聞發布人:聯迪發布時間:2017-02-28

    據物理學網站報道,電子設備變得更小、更強大,則需要更快、更小、更穩定的電池,目前,美國伊利諾伊大學化學家最新研制一種固體超離子導體,將成為新一代鋰離子電池的設計基礎。

    科學家設計固體超離子導體鋰電池:更加小型化

    在近期發表在《自然通訊》雜志上的研究報告中,伊利諾伊大學化學教授普拉山特-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——微型硒化銅納米團簇。

    杰恩指出,目前我們見證了納米電子設備的快速發展,我們需要微型電池放置在芯片上,但使用液體電解質是無法實現的,我們使用納米結構物質實現鋰離子電池技術的核心特征,它們具有大量熱量和機械穩定性,并不存在泄漏問題,我們可以制造非常薄的電解質層,因此我們可以使電池小型化。

    標準鋰離子和其它離子電池充滿了液體電解質,鋰離子可以在其中移動穿過,當該電池被使用時,離子朝向一個方向流動,當電池充電時則朝向相反的方向流動。然而液體電解質存在一些缺陷:伴隨著電池循環使用的降解過程,電池需要較大的體積,并且容易泄漏和具有高度易燃性。這將導致手機、筆記本電腦和其它電子設備出現爆炸,但是固體電解質更加穩定,離子在其中移動更加緩慢,大大降低電池應用的有效性。

    硒化銅納米團簇結合了液體和固體電解質的優點:固體的穩定性,離子能夠像在液體電解質中自由移動。硒化銅被認為是高溫狀態下的超離子導體,但是這種微型納米團簇首次證實了該物質是室溫下超離子導體。

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