@ 2017.10.31 , 09:30
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更强大的锂电池或将面世

更强大的锂电池或将面世
credit:123RF

众所周知,锂电池几乎用于全世界的各种电子设备,其中包括笔记本电脑、iPad、卫星、人工心脏和智能手机等。而最近,弗吉尼亚州立邦联大学的研究人员正在努力提高锂离子电池的导电性和安全性。

弗吉尼亚州立邦联大学的物理学特聘教授Puru Jena表示,目前科学家们可以预防液态电解质所导致的锂电池的不稳定问题。所以,尽管存在这种不稳定性,但液态电解质仍被广泛使用于锂电池中,因为它们比那些更稳定的固态电解质具有导电优势。

但Jena和其同事洪方的理论研究表明,人类也许可以设计出一种导电能力不输液态电解质,同时还十分稳定的固态电解质。他们的研究结果将于本月底在《美国科学院学报》上发表,这可能会催生出更安全、更强大的锂电池。

Jena说道:“理论上来说,在稳定性和导电性方面,也许鱼和熊掌是可以兼得的。”

我们都知道,电解质是电池的核心,是由正负离子所组成的盐。正离子是那些质子比电子多的原子,而负离子则是电子比质子多的原子。在锂电池中,正的锂离子通过电解质在电极之间流动。锂离子可以通过液态电解质自由流动,但在固态电解质中流动性较低,而这就会降低电导率。因此,为了提高固态电解质的电导率,研究人员制作了一种计算模型,其中单个的负离子被去除掉了,取而代之的是负离子团簇(负离子群)。

这些科学家们在其他研究人员以前测试过的固态电解质上获得了启发。起初,这种电解质属于一种被称为“反钙钛矿型氧化物”,其中一个氧原子和三个锂原子组成一个正离子,然后这个正离子再与一个氯离子连接。而在新的计算模型中,氯离子被一个硼原子和四个氟原子结合成的负离子团簇所取代了,这种做法可能会提高导电性。

洪方表示:“用离子团簇取代氯离子可以提高导电性,因为离子团簇的体积更大,可以使锂离子像在液体中一样快速移动。”目前,Jena和洪方正在寻找合作者,在实验室环境中测试他们的计算模型,最终实现其在锂电池上的应用。

本文译自 phys,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 25+1

  1. 3600642

    实验室做出paper和面世之间……还差了一万个韩春雨吧

    [109] XX [1] 回复 [0]
  2. reshine
    @4 weeks ago
    3600648

    日常新发现(1/3)

    [47] XX [0] 回复 [0]
  3. 二硫碘化钾
    @4 weeks ago
    3600649

    十年内能用上算我输

    [72] XX [2] 回复 [3]
  4. unused
    @4 weeks ago
    3600657

    容量从一天一充扩大到两天三天一充才行
    比如电量能坚持一天半
    到晚上剩下33%还是得充满
    一天一充的频率没有变

    [62] XX [3] 回复 [1]
  5. 食品级怪蜀黍
    @4 weeks ago
    3600661

    价格降不下来一切都是拉动牛的高玩啊

  6. 饭头
    @4 weeks ago
    3600663

    就冲这配图,绝对是十年前的老新闻

    [18] XX [2] 回复 [0]
  7. 3600668

    手机界月经谎言。

    [32] XX [0] 回复 [0]
  8. 3600681

    快了 快了

  9. 3600702

    这5年看过的新电驰新闻不下20种了,到现在没见过一种,手机还是那一天两充的手机。

    [44] XX [1] 回复 [0]
  10. 没头脑
    @4 weeks ago
    3600736

    实验室的东西和能量产出的东西不是同一个概念

  11. jazzsded
    @4 weeks ago
    3600751

    这样的新闻我十几年来看到了上百条恐怕

  12. 3600769

    这是一篇理论文章,实验还没报道呢

  13. 3600773

    @Aule: 那也没差多少嘛

  14. 3600816

    10年前我的手机都是5天一充电!~

    [10] XX [1] 回复 [0]
  15. 美食评论家
    @4 weeks ago
    3600852

    你骗我,我不信。

  16. 3600860

    好怀念当年的诺基亚1110……

  17. 3600885

    最近看新闻说有新研究,会大幅降低用电系统的能耗。感觉这是个好思路

  18. 3600902

    Xperia x10

  19. lolololol
    @4 weeks ago
    3600905

    封面的索爱X10真好看。。。

  20. FUxxER
    @4 weeks ago
    3600935

    这个报道自己就写得乱七八糟。原文是http://www.pnas.org/content/114/42/11046

  21. lancelot0011
    @4 weeks ago
    3600979

    或或或或或,年年都在或,这些实验性技术能不能工业化心里没点b数的吗??

  22. 紫色涩柿子
    @4 weeks ago
    3601179

    日常新发现,然而然并卵

  23. 普里克先森
    @4 weeks ago
    3601449

    这也就是一个普通的无机全固态电解质,唯一的优点可能就是价格比LISICON低,但是还是没有实质性地解决全固态电解质的最大的问题,机械性能以及界面问题,大家可以散了

  24. 不存在的sk
    @3 weeks ago
    3601797

    @unused: 不能这么说,现在好多手机也并不是一天一充,早上起床带出去,下午打打游戏,晚饭时候基本就得充电了。如果延长一点时间就可以到睡觉再充电。

  25. 老王(直男)
    @3 weeks ago
    3602918

    35天超长待机只要299

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