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美國研發紙基鋰電池 折疊后單位能量密度增14倍

發布時間:2014-08-18 點擊: Loading... 來源:英特萊實業

紙基鋰離子電池折疊后單位能量密度增加14倍

據世界科技新聞資訊網站Phys.org報道,美國科學家最近研究發現,通過將紙基鋰離子電池進行Miura-ori式折疊,它們的單位面積能量密度和容量將增加14倍之多。

在最近一期《納米通訊》(Nano Letters)上,美國亞利桑那州立大學科學家錢程(Qian Cheng)及其他研究人員共同發表了一篇論文,介紹了他們在折疊紙基鋰離子電池領域的這一最新研究成果。

“折疊式電池對供電板空間有限的設備可能很有幫助。”美國亞利桑那州立大學材料科學與工程學院的助理教授、論文共同作者坎迪斯·陳(Candace Chan)表示。此外,其他研究小組在可折疊紙基電子器件方面的最新研究成果表明,要將動力源和其他組件集成到一個單一、完全可折疊的移動設備中,一個可折疊的電池組是很重要的。

在目前的研究中,科學家使用碳納米管(CNT )油墨制成的鋰離子電池作為集電器,用傳統的鋰粉作為電極,用薄而多孔的KimwipesTM作為紙基板。研究人員還為它添加了聚偏二氟乙烯( PVDF )涂層,以改善紙基板中CNT油墨的粘附性。最終制作出來的電池具有良好的導電性和相對穩定的能量。

研究人員嘗試使用了簡單的對半式折疊和更復雜的Miura-ori折疊法。研究人員發現,使用簡單的對半式折疊法時,相比平面電池,折疊一次、兩次和三次可以使單位面積的能量密度和容量增加1.9 、4.7和10.6倍。而Miura-ori折疊法更有效:將一塊6厘米×7厘米的電池折疊成25層,能使單位面積能量密度和容量增加14倍,并使它的總面積下降至1.68平方厘米。

“我們用單位面積能量密度表示能量密度的增加情況,”陳解釋道, “這與單位重量能量密度不同,因為電池被折疊和展開時質量不變。”

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