電池界的續(xù)航王！新技術(shù)充電數(shù)十萬次性能也不衰減

據(jù)美國《基督教科學(xué)箴言報》網(wǎng)絡(luò)版報道，美國科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一項新技術(shù)，可以讓電池重復(fù)充電數(shù)十萬次性能也不衰減，而現(xiàn)在的話，只要重復(fù)充電數(shù)百次，電池性能便會出現(xiàn)衰減。

發(fā)現(xiàn)超長續(xù)航電池技術(shù)

美國加州大學(xué)歐文分校的科學(xué)家無意中發(fā)現(xiàn)了一種新技術(shù)，可以讓電池重復(fù)充電數(shù)十萬次，同時還不會讓電池容量有任何減少。科學(xué)家是在研究如何讓納米線(nanowire)技術(shù)不再像當(dāng)前那么脆弱時，偶然發(fā)現(xiàn)這項技術(shù)的。研究結(jié)果刊登在美國化學(xué)學(xué)會(ACS)旗下學(xué)術(shù)刊物《能源通信》(Energy Letters)上。

參與實施這項研究的科學(xué)家雷金納德·潘納爾(Reginald Penner)在《赫芬頓郵報》上寫道：“我們當(dāng)時并不是為了延長這些電極的循環(huán)壽命——我們只是試圖通過用凝膠電解質(zhì)來替換液體電解質(zhì)，打造一種固態(tài)版本。”

一段時間以來，科學(xué)家就試圖通過挖掘納米線技術(shù)的潛力來改善電池性能。納米線極細——比一根頭發(fā)還細——但卻是留住電荷的絕佳媒介。加州大學(xué)歐文分校的研究人員在論文中寫道：“這種納米線用于能量存儲的致命短板就是循環(huán)穩(wěn)定性。”盡管存在諸多優(yōu)點，但納米線在重復(fù)曝光給電池的充電過程后往往變得十分脆弱。

續(xù)航能力不佳始終是困擾當(dāng)前電池技術(shù)的一大問題。新買的智能手機充一次電，可以用一整天;但在充電200次以后，那么在晚上外出之前，還需要再充一次電;而在充電2000次以后，你最好不要離電源插座太遠。

新技術(shù)市場潛力巨大

據(jù)《媒體》報道，iPhone常用的鋰離子電池在重復(fù)充電300到400次以后，性能就會出現(xiàn)衰減，在此之后，充滿一次電，它的電量僅相當(dāng)于新電池的80%。為了提升納米線的強韌度，領(lǐng)導(dǎo)實施這項研究的加州大學(xué)歐文分校博士生Mya Le Thai在電極外殼上涂了一層金納米線(gold nanowire)，接著又用細細一層類似樹脂玻璃的凝膠物質(zhì)包裹。

研究人員用新的合成物循環(huán)給電池充電，結(jié)果讓他們大吃一驚。Mya Le Thai在一段解釋這項實驗的視頻中說：“我們發(fā)現(xiàn)，我們可以數(shù)十萬次讓能量穿過這些納米線。”潘納爾也在一份聲明中寫道：“這簡直太不可思議了，因為一般來說，這些東西在重復(fù)充電5000次或6000次、最多7000次以后，就會衰減地特別快。”

這究竟是怎么做到的呢?相關(guān)細節(jié)目前還不太清楚，但研究人員表示凝膠有助于避免納米線在充電時遭到腐蝕。Mya Le Thai說：“涂了金納米線的電極可以更好地保持原有形狀，因此成為一個更為可靠的選項。”

盡管鋰離子電池在重復(fù)充電數(shù)百次以后性能就會出現(xiàn)衰減，但就目前而言，這種電池仍然是唯一一個商業(yè)上可行的選擇。加州大學(xué)歐文分校研究小組只是在測試納米線，而不是在生產(chǎn)準(zhǔn)備上市銷售的納米線電池。不過，該研究小組仍然對這項發(fā)現(xiàn)的市場前景充滿樂觀。

Mya Le Thai表示：“這項研究證明，基于納米線的電池電極可以擁有超長使用壽命，而我們也可以將這種電池變?yōu)楝F(xiàn)實。”