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一塊玻璃即可兩倍提升手機續(xù)航

鉅大LARGE  |  點擊量:814次  |  2018年10月03日  

當人們提及到要保持智能手機和筆記本電腦更長的續(xù)航時間時,這些設(shè)備內(nèi)部的電池都注定正在經(jīng)歷一場“必敗之戰(zhàn)”,多年以來電池技術(shù)一直沒有得到突破。目前,來自于蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新型的玻璃材料,和現(xiàn)在的玻璃材料的主要區(qū)別是,新型玻璃使用的是釩酸鹽和硼酸鹽復(fù)合材料玻璃。該玻璃可以用作鋰離子電池的電極材料,幾乎可以兩倍提升設(shè)備續(xù)航時間。


科學(xué)家SemihAfyon和ReinhardNesper負責(zé)領(lǐng)導(dǎo)著這個蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究者組成的團隊,團隊已經(jīng)在制造這種玻璃上探索了數(shù)年時間,在未來該材料有望在大大小小的設(shè)備上產(chǎn)生很大的影響。


各種各樣的挑戰(zhàn)都必須克服,從而才能找到既能有效存儲電池容量,也能進行頻繁充電次數(shù)的材料,以此同時還要保持足夠的穩(wěn)定,才可以在現(xiàn)代的電子產(chǎn)品中使用。


在這些挑戰(zhàn)中最主要的就是如何利用釩基化合物的潛能,礬基化合物可以負載比目前在陰極中使用的材料更多的電荷,但在經(jīng)過少數(shù)充/放電循環(huán)之后,由于材料的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的特殊性,其會變得不穩(wěn)定。為了克服這種情況,研究人員將五氧化二釩粉末與硼酸鹽化合物進行混合,以創(chuàng)造出釩酸鹽和硼酸鹽復(fù)合材料玻璃,這種材料具有高容量和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),制造簡單,成本也低。


Afyon博士表示,研究背后的動機是“我們需要的是新的化學(xué)過程和新的化合物,以獲得安全,更好,更持久的電池”。他補充道,他的團隊開發(fā)出的釩酸鹽和硼酸鹽復(fù)合材料玻璃可以延長智能手機的電池續(xù)航時間1.5?2倍,也可以讓電動汽車行駛里程擴大1.5倍。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

這不只是一款人們對更好電池追求的小配件,隨著電動車、船舶和自行車數(shù)量的持續(xù)增長,它對我們地球未來的可持續(xù)性發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。更重要的是,風(fēng)力發(fā)電站和太陽能電站也需要能夠有效地存儲生成的電力,因此釩酸鹽和硼酸鹽復(fù)合材料玻璃也有可能被用于這個方面。


該團隊已經(jīng)將工作全部公布在ScientificReports上了,為了使研究可以進一步繼續(xù),他們已經(jīng)申請了相關(guān)專利。這可能需要10年或20年的時間才能讓團隊的研究成果實際出現(xiàn)在消費類設(shè)備上。

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