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科学家偶然发现将电池续航时间提升数倍方法

 时间:2019-01-28 12:08

电池续航和充电一直都是我们脑海中挥之不去的东西。我们总是在寻找可以充电的地方,生怕自己的智能手机没电了,而电池续航表现也一直都是我们购买新手机考虑的一个重要因素。各家公司都在寻找提高电池表现的方法,日前,来自中国和美国的科研小组获得了一个突破性发现,它将在未来为人们带来使用时间更长、性能更好的电池。

新技术下的电池其可持续使用的时间为现市场中电池的4倍。不过这可不是说这块电池的充电时间也要延长到现电池充电时间的4倍。据悉,这款新型电池内的化学物质其消耗速度要慢于现有电池。

据了解,清华大学的汪长安博士(Wang Changan)和麻省理工大学的李菊博士(Li Ju)在研究如何从铝纳米颗粒去除氧化涂层的过程中偶然有了这个发现。

汪博士和李博士都是材料科学家,他们研究铝微型粒子已经有很长一段时间。虽然这种金属拥有很好的导电性,但当它暴露在空气中时这种导电性会随着表面氧化物的形成而降低。对于大型物体来说这层氧化物无关紧要,但对于微型粒子来说,它却要紧得很,于是两位科研人员决定找出去除该纳米粒子表面氧化层的方法。

两位科研人员选择将这种粒子浸入硫酸和硫酸氧钛的混合液中。这样的做法就是将表面的氧化铝变成了氧化钛--后者的导电性更强。而在这一过程中,一批遗忘在酸性混合物中的铝纳米颗粒”存活的时间“竟然比他们预期的长好几个小时。

通过这一实验,科研人员认为拥有氧化钛保护层的铝可以取代石墨阳极。在常规的锂离子电池中,石墨阳极会在锂离子运动过程中发生扩张和收缩,但这也会伴随着电池缓慢衰减的情况。慢慢地,锂离子会在电极上顶部形成化合物,于是电池开始丧失充电能力。目前市场所使用的电池其面临的问题就是阳极的形状会发生变化,然后它会摆脱在上边形成的锂化合物层,进而致使更多的锂离子遭到破坏。但如果换成拥有氧化钛的铝纳米粒子之后,这个问题就能得到解决。

目前并不清楚这种电池何时能够商用化。

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