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木头电池要挑战锂电池：中国人的新研究
2013-07-11 09:24:53 搜狐IT 【大 中 小】
将一块木头裹上锡，就可以制作微小、长效的电池。这并非不可能。但是，你千万不要以为自己在家里就能做到。马里兰大学实验用的组件，只有一张纸厚度的千分之一不到。
纳存储的电量也比不上锂，所以不要指望纳电池能用在手机上，但是它的成本低，材料到处可见，能用来存储大量能源。
胡良斌是大学材料科学助理教授，他说：“灵感来自于树木。树木由木质纤维组成，一旦吸入矿物质丰富的水，它就成为存储液体电解质的理想材料，它可以成为电池的基础，同时又是活动部分。”
锂和钠的化学性质十分相似，只不过纳离子的体积是锂离子的5倍。这在制作电池时便成了一大问题，因为电池会让离子在正负极之间穿梭，离子越大，穿梭时造成的伤害也越大，进而缩短电池的寿命，因此钠无法用来制作电池。但工程师仍希望能研发出商业用的钠电池，因为钠的蕴藏量比锂高出许多。
李博士和胡博士想知道，若改用更柔软的材料来制作电极的框架，是否能减低电极伤害。这类框架通常是以金属制成，因此十分坚硬，但两位研究者认为，经过处理的木材可以拥有同样良好的传导性，而且也能为不断膨胀、缩小的电极提供更好的支撑。
他们使用黄松木薄片进行测试。先用奈米碳管覆盖在薄片之上以改善其传导性，接着再在每块薄片上加上一层锡；完成之后，将薄片放入含有钠离子的电解液中，进行400次循环的充放电。控制组则是以铜薄片制成的类似电池。
木质电池并不完美；其初期容量为339 mAH/g，但在400次循环充放电之后，只剩145 mAH/g。不过，以初步开发的原型来说已经算相当不错，而且表现远超过铜框电池；铜框电池的初期容量为50 mAH/g，100次循环充放电之后便降至22 mAH/g。
当然，短时间内你的手机和笔电里应该不会出现木框电池，但那本来就不是两位研究者的计划。他们的研究将有助于大型钠离子电池的开发，这些电池可用来储存太阳能发电站的电力。
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发表于 2013-7-12 09:20
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