@ 2015.03.19 , 08:55
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蜘蛛丝提升电池性能

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最近北京理工大的科学家发现蜘蛛丝有助于提高电池性能。

从移动设备到电动汽车的锂离子电池,石墨是其中的一个关键组成部分。当锂离子电池充电时,锂离子从电池的正极扩散并吸附于负极附近的石墨上,而放电时锂离子从石墨中重新移动到正极。

然而,石墨其实相对的并不适合储存锂离子,所以依赖石墨的锂离子电池的容量都不会太高。现在,北京理工大学的科学家发现,利用蜘蛛丝取代石墨,作为锂离子的存储介质,能够显著的提升电池性能。

蜘蛛丝的以其强度和韧性上的特点,很早就被科学家引入到电子设备的设计中了。例如,一个覆盖有蜘蛛丝涂层的碳纳米纤维要比单纯的蜘蛛丝纤维的导电性高,而且强度也是后者的三倍。

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在研究中,他们发现利用一种化学处理方式处理天然的蜘蛛丝,能够把它变成15-30纳米厚的多孔氮带,其中能够容纳碳。含电子较多的氮原子提高了材料的导电率,并能提供额外存放锂离子的空间。

采用一种一步法(one-step technique)将这种材料参入原型电池和超级电容中,导电性会成比例放大。电池方面,新型的材料能够存储下约5倍于石墨电池的锂离子。而新的超级电容也被证明是十分稳定的(自放电更弱),在重复10000次充放电之后,损耗也只有9%左右。

论文详情 http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn506394r

本文译自 IEEE Spectrum,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 25+1

  1. 雨碎江南
    @3 years ago
    2725601

    但是你的配图是蚕丝啊.

    [252] XX [2] 回复 [0]
  2. 御手洗肛裂
    @3 years ago
    2725602

    有完没完了,这次你说出大天来我也不信了!

    [22] XX [2] 回复 [0]
  3. 御手洗肛裂
    @3 years ago
    2725603

    有完没完了,这次你说出大天来我也不信了!

  4. sandersyao
    @3 years ago
    2725607

    配图不是一只猫吗?

    [11] XX [1] 回复 [0]
  5. JohnnyD
    @3 years ago
    2725608

    我读书少你不要欺负我,配图明明是蚕丝

    [15] XX [0] 回复 [0]
  6. 只呆不萌
    @3 years ago
    2725609

    致富信息:蜘蛛养殖业大兴,火焰喷射器大卖。

  7. BatteryMan
    @3 years ago
    2725611

    我被黑寡妇电到了,你们快来救我。

  8. 西奥笑
    @3 years ago
    2725617

    @只呆不萌: 以前养只蚕宝宝都有人害怕,以后想想满屋子的蜘蛛
    (╯°Д°)╯( ┻━┻

  9. 茶苯海明
    @3 years ago
    2725625

    每年都要有一定数量的新电池的文章,就是都没有下文了

    [58] XX [0] 回复 [0]
  10. basker010
    @3 years ago
    2725629

    点开原链接去看了……果然是我们学院的……第二作者当年带我们做毕业设计的

  11. 狼狼
    @3 years ago
    2725632

    蜘蛛养殖,年入百万,欢迎加盟,加盟电话XXXXXXXX

  12. 2725642

    @basker010:
    学长是高分子的?

  13. 2725650

    我一个印象深刻的童年阴影:晚上,在我家洗手盆里,看见了一个如鸡蛋大的白色棉花糖质地的物体,当时不敢用手去捡,便聪明的使用了火钳。但是,当我把这个软绵绵的东西夹住想扔的时候,一瞬间,棉花状体破了!从小口里爬出了数以万计密密麻麻的小虫子——蜘蛛!当时,我全身的毛管都立起来了,发疯似的跳起来。至此以后,我看见蜘蛛就恶心。

    [38] XX [1] 回复 [0]
  14. 中国人
    @3 years ago
    2725673

    蜘蛛侠:射那么多我会死的!

    [11] XX [0] 回复 [0]
  15. 2725710

    致富信息

  16. 神响
    @3 years ago
    2725726

    大学时候做生物电池就用的碳化蚕丝,不过寿命太短

  17. aveave
    @3 years ago
    2725728

    这个要是真实现了的话,可是很爽的啊。

  18. 神响
    @3 years ago
    2725748

    例如,一个覆盖有蜘蛛丝涂层的碳纳米纤维要比单纯的蜘蛛丝纤维的导电性高,而且强度也是后者的三倍。

    哦,原来还有这招。。。好厉害,不过我们实验室那么渣。。555

  19. 粉骨碎龙
    @3 years ago
    2725794

    @Dean: 前段时间童年在葡萄藤下发现一大堆蛆的也是您么。。

  20. 2725882

    @茶苯海明: 要么技术无法突破,要么成本居高不下。

  21. Brahmagupta
    @3 years ago
    2726020

    终于回归学术了。。

  22. 2726035

    @Dean: http://jandan.net/2014/12/22/have-sex-inside-coffee.html

  23. 琪露诺
    @3 years ago
    2726243

    换电池哥去找蜘蛛侠了

  24. 艾欧艾欧
    @3 years ago
    2726280

    对于MC来说这又是个新的科技发展方向了

  25. 客卿
    @3 years ago
    2726871

    煎蛋有三宝:电池掰弯和绿教。。。

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