2020-09-02 18:38:07 sunmedia 2273
據物理學家組織網8月31日報道,,美國科學家研制出了一種更輕便,、充電速度更快的電池,可為宇航服甚至火星探測器供電,,也可裝配于衛(wèi)星上。研究由美國國家航空航天局(NASA)資助,相關論文發(fā)表于近期出版的美國化學會期刊《應用材料與界面》,。
研究人員之一、克萊姆森大學科學家拉瑪克里斯納·波迪拉表示:“大多數衛(wèi)星主要從太陽獲取能量,,但衛(wèi)星也必須做到處于地球陰影下時仍能存儲能量,,因此衛(wèi)星上配備的電池要盡可能輕,衛(wèi)星越重,,任務成本越高,。”
波迪拉團隊用硅材料研制出了最新電池,。硅可以包裹更多電荷,,這意味著更多能量可以存儲在較輕的電池中。盡管科學家一直以來都非常重視硅的儲電能力,,但硅在放電時會分解成較小碎片,。鑒于此,波迪拉等人使用微小的硅“納米”顆粒來替代,,這些顆??商岣叻€(wěn)定性并提供更長的循環(huán)壽命。
研究人員先用名為“巴克紙”(Buckypaper)的碳納米管材料制成一層一層的結構,,然后將硅納米顆粒夾在中間——就像“三明治”一樣制造出了新型電池,。
波迪拉說,采用這種內部結構,,即使硅顆粒破裂,,它們也“仍在三明治中”。
研究人員表示:“獨立的碳納米管片使硅納米粒子彼此之間通過電相互連接,。這些納米管形成了準三維結構,,即使經過500次循環(huán),,硅納米粒子也能簇擁在一起,并減輕了由于納米粒子破裂而產生的電阻,?!?/p>
使用硅和其他納米材料制成的電池不僅可以提高容量,還可以更高的電流為電池充電,,從而縮短充電時間,。由于新電池使用納米管作為緩沖機制,因此,,充電速度比當前快4倍,。此外,新電池“體重”輕,,充電速度更快,,效率大大提高,這對身著由電池供電宇航服的宇航員們來說也更有利,。