中國(guó)粉體網(wǎng)訊 美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)工程師研發(fā)出一種類(lèi)似紙一樣的電池電極,，可幫助開(kāi)發(fā)出更好的太空探索或無(wú)人機(jī)工具。
機(jī)械和核工程副教授Gurpreet Singh及其研發(fā)小組采用碳氧化硅玻璃和石墨烯創(chuàng)造出電池電極,。
此種電池電極具備很多特性：比其他電池電極輕10%之多,，循環(huán)效率接近100%，超過(guò)1000次充電放電循環(huán),；制作材料成本低廉,，由硅行業(yè)附屬品制成；可在零下15℃時(shí)正常工作,，可廣泛應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域,。
Singh的研究團(tuán)隊(duì)一直在探索電池電極設(shè)計(jì)的新型材料組合,，發(fā)現(xiàn)很難實(shí)現(xiàn)將石墨烯和硅合并到實(shí)際的電池中，其存在很多技術(shù)挑戰(zhàn)--例如單位體積內(nèi)電容量小,、循環(huán)效率低以及化學(xué)-機(jī)械的不穩(wěn)定性,。
該團(tuán)隊(duì)通過(guò)制造一個(gè)自支撐以及由被稱(chēng)為硅碳氧化物的玻璃陶瓷夾在化學(xué)或非化學(xué)改性的石墨烯片狀材料構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)的電極，解決這些技術(shù)挑戰(zhàn),。
該電極電容量高,，每克約為600毫安小時(shí)--每立方厘米400毫安小時(shí)。此種類(lèi)似紙一樣的設(shè)計(jì)是由20%的化學(xué)改性石墨烯片狀材料構(gòu)成,。
此種類(lèi)似紙一樣的設(shè)計(jì)與現(xiàn)在使用的電池電極不同,，因?yàn)樗私饘俨С趾途酆衔锬z。這種設(shè)計(jì)可將電池總重量減輕10%,。
這種輕量級(jí)電極能存儲(chǔ)鋰離子和電子,，循環(huán)效率接近100%，超過(guò)1000次充電放電循環(huán),；最重要的是這種材料在實(shí)際應(yīng)用中也可達(dá)到這種水平,。
這種類(lèi)似紙一樣的電極電池，當(dāng)處于零下15℃長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月之久時(shí),，電容量可達(dá)到每克200毫安小時(shí),。很多電池在這么低的溫度下都無(wú)法正常工作。
碳氧化硅電極預(yù)計(jì)成本較低,，因?yàn)樵?液態(tài)樹(shù)脂是硅產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品,。
展望未來(lái)，Singh及其團(tuán)隊(duì)要應(yīng)對(duì)實(shí)際挑戰(zhàn),。Singh的目標(biāo)是生產(chǎn)出更大尺寸的電極材料,。例如，現(xiàn)在的鉛筆芯電池使用石墨涂層銅箔電極長(zhǎng)度超過(guò)一英尺,。該團(tuán)隊(duì)還要進(jìn)行機(jī)械彎曲試驗(yàn)看他們?nèi)绾斡绊懶阅軈?shù),。
碳氧化硅也可通過(guò)3D打印技術(shù)完成，這將是我們研究的另外一個(gè)領(lǐng)域,。
機(jī)械和核工程副教授Gurpreet Singh及其研發(fā)小組采用碳氧化硅玻璃和石墨烯創(chuàng)造出電池電極,。
此種電池電極具備很多特性：比其他電池電極輕10%之多,，循環(huán)效率接近100%，超過(guò)1000次充電放電循環(huán),；制作材料成本低廉,，由硅行業(yè)附屬品制成；可在零下15℃時(shí)正常工作,，可廣泛應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域,。
Singh的研究團(tuán)隊(duì)一直在探索電池電極設(shè)計(jì)的新型材料組合,，發(fā)現(xiàn)很難實(shí)現(xiàn)將石墨烯和硅合并到實(shí)際的電池中，其存在很多技術(shù)挑戰(zhàn)--例如單位體積內(nèi)電容量小,、循環(huán)效率低以及化學(xué)-機(jī)械的不穩(wěn)定性,。
該團(tuán)隊(duì)通過(guò)制造一個(gè)自支撐以及由被稱(chēng)為硅碳氧化物的玻璃陶瓷夾在化學(xué)或非化學(xué)改性的石墨烯片狀材料構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)的電極，解決這些技術(shù)挑戰(zhàn),。
該電極電容量高,，每克約為600毫安小時(shí)--每立方厘米400毫安小時(shí)。此種類(lèi)似紙一樣的設(shè)計(jì)是由20%的化學(xué)改性石墨烯片狀材料構(gòu)成,。
此種類(lèi)似紙一樣的設(shè)計(jì)與現(xiàn)在使用的電池電極不同,，因?yàn)樗私饘俨С趾途酆衔锬z。這種設(shè)計(jì)可將電池總重量減輕10%,。
這種輕量級(jí)電極能存儲(chǔ)鋰離子和電子,，循環(huán)效率接近100%，超過(guò)1000次充電放電循環(huán),；最重要的是這種材料在實(shí)際應(yīng)用中也可達(dá)到這種水平,。
這種類(lèi)似紙一樣的電極電池，當(dāng)處于零下15℃長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月之久時(shí),，電容量可達(dá)到每克200毫安小時(shí),。很多電池在這么低的溫度下都無(wú)法正常工作。
碳氧化硅電極預(yù)計(jì)成本較低,，因?yàn)樵?液態(tài)樹(shù)脂是硅產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品,。
展望未來(lái)，Singh及其團(tuán)隊(duì)要應(yīng)對(duì)實(shí)際挑戰(zhàn),。Singh的目標(biāo)是生產(chǎn)出更大尺寸的電極材料,。例如，現(xiàn)在的鉛筆芯電池使用石墨涂層銅箔電極長(zhǎng)度超過(guò)一英尺,。該團(tuán)隊(duì)還要進(jìn)行機(jī)械彎曲試驗(yàn)看他們?nèi)绾斡绊懶阅軈?shù),。
碳氧化硅也可通過(guò)3D打印技術(shù)完成，這將是我們研究的另外一個(gè)領(lǐng)域,。
