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新颖,强大的3D锂离子电池可能是完美的电动汽车

如下一代电视,下一代电池可能是3-D,今天在美国化学学会(ACS)的第241次会议和博览会上今天在这里报道。它们描述了一种新的锂离子(锂离子)电池,已经在原型版本中提供,具有三维内部架构,可以适用于现在出现在汽车经销商陈列室的电动车。

3-D锂离子电池在几分钟内充电,而不是几小时,可以更接近电动汽车可以快速充电,因为气动车辆“填充”泵。科学家们表示,三维格式可以是对其他可充电电子设备的分数更强大,更持久的电池的基础。

研究领导者艾米普罗托,博士表示,该研究团队有一个三维原型,关于手机电池的大小,大约需要12分钟,而传统锂离子电池的两个小时相比为2小时。她补充说,电池还可以在高放电速率下作为传统锂离子电池的次数超过两倍。

“充电手机,笔记本电脑和其他电子产品所需的时间肯定会偶尔滋扰,”普里托指出。“然而,它肯定不会让任何人购买这些产品。充电时间可能是电动汽车的一个更重要的因素。你在打台地上休息,你想快速充电,就像你填写一样在燃气泵的情况下。它会采取新一代电池来做这么做,我们希望我们的3-D电池准备成为最前沿。如果我们的电池效果,它可能是理想的电池为电动车。“

Prieto在科罗拉堡科罗拉多州立大学的研究,Colo堡垒,是改善锂离子电池的更大科学追求的一部分,这些电池已经以多种方式表现出他们的镍镉(尼加德)表兄弟。例如,锂离子电池包装的两倍为每盎司作为尼科斯的能量;它们的高电池电压为3.6伏允许仅具有一个单元格的电池组设计,并且没有“记忆效应”限制了锂离子的完全充电能力。

他们的解决方案涉及电池内部的根本变化。常规的Li-离子由石墨,一种用作阳极(负电极)的碳形式,用作阴极(正电极)的锂化合物,以及将电极分离的电解质。电极布置成多个薄层,如一堆薄煎饼。锂离子(锂电粒子)在放电时通过电解质从碳阳极从碳阳极移动到锂阴极,然后在欧洲杯猜球平台再充电时。然而,该配置占LI-ION的主要缺点:它们倾向于缓慢充电,有限的寿命(约两年),并需要特殊的内置电路以防止过热。

在尝试解决这些问题时,Preito的团队做了一些重新配置。它们用铜锑苷酸的纳米线取代了石墨阳极,由铜和锑组成的金属材料。纳米线,每个人毛的宽度的纳米线,具有巨大的表面积,并且可以存储两倍的锂离子作为每单位体积的相同量的石墨。纳米线也比石墨更具化学稳定,也更加耐热。

它们的原型3-D电池是关于手机电池的尺寸。在电池内部,它们将纳米线布置成紧密填充的三维结构,类似于毛刷的刷毛。对于最终配置,纳米线将涂有薄的电解质层 - 材料将阳极与阴极分离 - 并围绕着由锂制成的常规阴极材料。

实验室测试表明,与标准锂离子手机电池的两个小时相比,第一个原型(尚未间隙)可以重新充电。普里托表示,电池应具有寿命超过现有锂离子电池的两倍。电池的商业版本比等效的锂离子电池更薄,较轻,因为3-D版本每单位体积持更多锂。

Prieto公司共同创立了她自己的Prieto电池公司,以商业化这项技术,并表示,第一个3-D电池可以在两年内获得消费者。科学家们承认国家科学基金会和私人捐助者的资金。欧洲杯线上买球

美国化学学会是美国国会包租的非营利组织。随着163,000多名成员,ACS是世界上最大的科学社会,通过其多个数据库,同行评审期刊和科学会议提供有关化学相关研究的全球领导者。其主要办公室位于华盛顿州,D.C.和俄亥俄州哥伦布。

来源:https://www.acs.org/

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