越南女研究员发明长寿命锂电池

April 27, 2016 19:55

加州大学欧文分校(UIC)的研究人员发明了一种锂电池,其核心由纳米纤维制成,可以充电数十万次。

这是技术上的一大进步,为我们真正研制出能够使用数百年甚至数千年的电池奠定了基础。它们还将有助于延长电脑、智能手机、汽车和航天器的电池寿命。

电池行业这一革命性发现的幕后推手是 Mya Le Thai,她是一名正在加州大学欧文分校攻读博士学位的越南裔美国研究生。

长期以来,科学家们一直在探索纳米线在电池中的应用。纳米线比人的头发细数千倍,导电性极佳,并且拥有巨大的表面积,可用于存储和传输电子。

然而,纳米纤维极其脆弱,不适合用于电池的反复充放电。当纳米纤维用于制造传统的锂离子电池时,它们会膨胀、变脆,并开始破裂。

加州大学欧文分校的研究人员解决了这个问题,他们用二氧化锰外壳包裹了一根由金分子制成的纳米线。然后,他们将其浸入由有机玻璃凝胶制成的电解质中。这种组合使纳米线的稳定性提高了许多倍。

研究团队负责人 Mya Le Thai 博士对该电池进行了测试,在三个月内对其进行了多达 200,000 次充电和放电,而未检测到容量、电力和纳米线的任何变化。

Mye Le Thai và viên pin lithium làm từ nano. (Nguồn ảnh: UIC).
Mye Le Thai 和用纳米制成的锂电池。(图片来源:UIC)

这个发现纯属偶然。Mya 在实验一些化合物时,在所有纳米线上都涂了一层非常薄的凝胶。就在那时,Mya 开始注意到电池有些不同。

据加州大学欧文分校化学系主任雷金纳德·佩纳 (Reginald Penner) 介绍,Mya Le Thai 在实验中对自己研发的纳米纤维结构进行了数十万次充电。佩纳表示,通常情况下,这种纤维在充电约 6,000 至 7,000 次后才会损坏。

研究人员认为,柔性金属氧化物使纳米纤维更加柔韧,不易开裂。

“二氧化锰涂层电极的形状保持性更好,因此更可靠,”Mya Le Thai 说道。“这项研究表明,基于纳米线电极的电池寿命更长,而且我们确实可以制造出这样的电池。”

这项研究是与马里兰大学合作进行的,并由美国能源部资助。

Mya Le Thai 本科就读于加州大学洛杉矶分校 (UCLA),主修纳米技术。她在加州大学欧文分校 (UCI) 担任助理教授已两年多。

2015年,她搬到华盛顿特区,在能源部能源研究前沿中心工作,之后回到加州大学欧文分校,负责该校纳米技术研究委员会的一些组织工作。

Mya Le Thai 目前正在加州大学欧文分校攻读物理化学博士学位。

据Khoahoc.tv报道

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