小说,生物对高性能电池的被启发的途径

丹尼尔莫尔斯分子,蜂窝电话和发展生物加州大学的部门教授,圣芭卜拉
对应的作者: d_morse@lifesci.ucsb.edu

新的材料是需要的根本地变换能源利用,换能、存贮和发运效率,先进的综合和多金属半导体综合与为这些功能优选的 nanostructures 依然是很难懂和不太好受控。

他们相信可以处理此需要的加大圣巴巴拉分校科学家现在开发了半导体综合的一个革命新,生物被启发的方法。 发现生物可能做 nanostructures 玻璃在低温基础结构的秘密 (形成某些海绵的概要),他们开发了运行在低温各种各样的 nanostructured 半导体和金属的催化作用的综合的一个革命新的方法和在相对地低成本。

不同于运行在高温并且要求昂贵的装配线半导体综合的常规方法,此新,生物被启发的方法通过运动控制他们的增长生产 nanostructured 金属和半导体通过使用催化剂 - 正科学家发现本质。

使用此新的低温方法,他们开发了锡新颖的综合包括的 nanoparticles 统一被分散在石墨微粒中兼容和导电性矩阵。 这个结果1 是锂离子电池的高性能阳极以 30% 更高的电容 (根据重量基本类型; 根据数量基本类型的 50% 高容量) 比单独石墨当前使用的商业阳极和有不可变更的稳定性的。

与尝试通过一起机械研锡和石墨做相似的综合制造商对比的工作成绩,加大圣巴巴拉分校小组生长罐子 nanoparticles 催化作用上,在石墨的毛孔里面,因而达到二材料的更加亲密的婚姻,当保留石墨时 (脆弱的材料的重要的高结晶性,迅速毁坏被研)。

锂离子电池 - 有时指李离子电池,是锂离子从负电极可再充电电池的类型 (负极) 移动向正电极 (阳极) 在放电期间,和从负极到阳极,当充电。 锂离子电池是公用的在可移植的家电由于他们的高能源对重量比例,缺乏存储效应,充电缓慢的损失,当不在使用中,和短的寿命。

在充电和释放期间的多个循环 “此新的综合的大好处”,根据小组领导先锋丹尼尔莫尔斯教授和洪李张,此阳极的开发员博士, “从其更高的电容,是其非常好的稳定性。

“金属例如锡长期比用于商业电池和碳的其他表单是知道有一个显着更高的电化学能力今天的石墨,但是他们遭受极大扩展和收缩与锂离子出入的每个循环到金属与充电和释放,快速造成这种金属瓦解和丢失电子连通性和因而快速丢失功率的每个循环。

相反,在加大圣巴巴拉分校小组做的新的综合,罐子 nanoparticles 提供他们的更高的电容,而导电性和能适应,多孔石墨提供能一个兼容的矩阵缓冲和适应到里请随附于可逆熔合和非熔合李和出于罐子 nanoparticles 的大容量的更改。 因此,此新的综合陈列高容量卓越的稳定性和维护完成充电和释放的多个循环,没有在其他综合电极典型地看到的能力的重大的损失。

负极 - 在电池的其他重要电极 - 做的以这个方法展览 70% 更高电容比当前商业级别,也与优越 cyclability。 在加大圣巴巴拉分校的小组也开发在短路情形下,将迅速关闭电池,因而防止火和展开继续困扰锂离子电池制造商,导致数百万个电池大量收回在最近过去内的新颖的安全性材料。

唯一加大圣巴巴拉分校的小组的,运动可控合成方法是这个关键字。 行业使用的常规进程不可能今天做与被描述的属性的材料上面。


参考

1. 张、 H。 - L。和 D.E. 莫尔斯。 2009年. 蒸气扩散催化和在原处 carbothermal 减少产量高性能 Sn@C 阳极材料锂离子电池的。 J. Mater。 Chem。 (在新闻中)。

版权 AZoNano.com,丹尼尔莫尔斯 (Calfornia,圣芭卜拉大学教授)

Date Added: Oct 1, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 22:59

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