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《自然》杂志最新论文:可以让手机几秒钟就充满电的新材料
李明 2017-07-30
导语

手机在几秒内充电简直不能更赞,但是最大受益者毫无疑问是电动车市场,几个小时的充电时间和几秒钟简直是天差地别。

编者按:Mike Wehner最近在《纽约邮报》发表了一篇文章,题为New material promises batteries that charge in seconds,介绍了《自然》杂志近日刊发的一项重大研究成果。这项研究是电池领域最近一次较大的突破,说不定以后充电真的只需几秒钟。

我们总觉得电池寿命不够用,而且偶尔会爆炸,但是现在的可充电电池其实是很不错的,想一想那么小的电池里面可以储存那么多电量。据说电池还会更加高级,而容量一直是电池研发的焦点。德雷克塞尔大学工程学院认为他们研发出了一种十分先进的电池,只需几秒钟就可以充满电。该研究成果最初发表在《自然》杂志上。

他们在电极设计中使用了一种叫做MXene的纳米材料,研究团队表示其充电时间极短。MXene导电性极佳,所以充电速度快。但是其扁平结构也造成了一个问题。因为离子要能够自由移动才能保证充满电,但是MXene堆积在一起的时候,离子自由移动会受限。

为了解决这个问题,科学家将MXene与一种“瑞士奶酪”式结构的水凝胶结合起来,这样既可保证充电速度快,又可确保离子能充分自由移动。研发团队成员Maria Lukatskaya表示:“理想的电极结构就像是离子通过多车道,高速率的高速公路到达港口一样,而不是从单车道通过。我们的多孔电极设计就达到了这样的目的,所以充电速度会很快,可能只需要几秒。

这个研究很有前景,而且如果能应用在民用电池中的话,产业格局可能会发生天翻地覆的变化。手机在几秒内充电简直不能更赞,但是最大受益者毫无疑问是电动车市场,几个小时的充电时间和几秒钟简直是天差地别。

文章链接:

Maria R. Lukatskaya, et al, "Ultra-high-rate pseudocapacitive energy storage in two-dimensional transition metal carbides," Nature Energy, Article number: 17105 (2017), doi:10.1038/nenergy.2017.105

(本文来源:36Kr,作者:宋宋,原文见这里;)

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  • 可充电电池
  • 纳米材料
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作者 李明

博士生

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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