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納米鋰電�
閱讀�7868時間�2011-04-17 23:32:57

  納米�電池是對鋰離子電�正負(fù)極材料納米化加工后制成的電池,是綠色�(huán)保產(chǎn)品,對環(huán)境不造成污染,并且成本較目前的高容量電池�。納�鋰電�技�(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是高容量、高功率、高安全性之納米級鋰電池材料的開�(fā)與落�(shí)�(yīng)用�

研究�(xiàn)狀

  近日,美國Sandia國家�(shí)�(yàn)室的Jianyu Huang和他的研究團(tuán)�(duì)聲稱研制成功�(jù)稱世界上最小的鋰電�,該可充電鋰電池是在綜合納米技�(shù)中心(CINT)的一臺投射式電子顯微鏡下制作成的�

  該納米電池的陽極由一跟直�100nm,長�10μm的二氧化錫納米線�(gòu)成——僅有人類頭�(fā)�1/7000粗細(xì),該納米電池還由3mm長的鋰鈷氧化物陰極以及離子液體電解質(zhì)組成,在投射電子顯微鏡下完成“組裝”�

  研究者最初希望用它來更加深入的了解鋰電池在充電和放電過程中的原子�(jié)�(gòu)變化,從而能夠找到如何提高鋰離子電池的輸出電量和能量密度的方法。在研究中他們意外的�(fā)�(xiàn),二氧化錫納米線在充電過程中長度幾乎拉伸了一�,而不是像之前的預(yù)測那樣寬度拉�。這樣的發(fā)�(xiàn)有助于改善鋰電池�(shè)�(jì),防止導(dǎo)致電池壽命縮短的�(nèi)部短路現(xiàn)��

  主持該研究項(xiàng)目的Jianyu Huang表示,他們開�(fā)出的超微型化電池制造方法可以激勵更多對于顯微電池制造的研究,從而更全面的了解控制電池性能和可靠性的�(jī)�?;诩{米線的鋰離子電池在充電密度和能效上都會比�(xiàn)有鋰電池有大幅提升,未來可能讓混合動力汽�、筆記本、手�(jī)等鋰電池�(yīng)用產(chǎn)品受益�

�(yīng)�

  鋰二次電池雖然已廣泛使用�3C�(chǎn)品上 然而筆記本�(jì)算機(jī)隨著 CPU的使� 耗電量增加外同時LCD屏幕尺寸加大 分辨率提� 高容量硬盤及DVD-ROM的使� 未來筆記本電腦整體功耗明顯提� 因此 對鋰電池主要的技�(shù)提升需� 包括提高電池能量密度 降低重量與加�(qiáng)電源管理 未來移動電話�2G提升�3G� 不論是GSMWCDMA等系�(tǒng) 所需要的電池能量密度都需要明顯的增加 目前薄型鋰電池系�(tǒng)的重量能量密度雖有顯著的提升 但主要是罐體外殼的輕量化 在電極材料的性能提升� �(jìn)展較� 針對3G所�(qiáng)�(diào)的高體積能量密度>420要求 目前薄型鋰電池的體積能量密度(340~360 Wh/L仍無法符合其�(guī)格目�(biāo) 未來各種多功能的手表(Multifunctional將具有電� DSC(�(shù)碼相�(jī)) MP3等功能此時對能量密度高且薄型化鋰電池的需求更加迫�

  另一方面 ,G移動電話與結(jié)合計(jì)算機(jī) PDA移動電話等功能的行動信息與通信終端�(chǎn)�(Mobile IA)將大量地被使用因此對具有高能量密度的鋰電池具有迫切的需求因此開�(fā)高容量及高功率的納米級鋰電池材料并應(yīng)用于新世紀(jì)的納米鋰電池上是全世界鋰電池�(yè)者目前最重要的需突破的目�(biāo)

�(fā)展趨�

  高能量密�、高功率特性、又兼顧高安全性之納米鋰電�,可以分為�(jìn)程、中�、長程等三個階段目�(biāo),可以先開發(fā)納米表面改質(zhì)與納米結(jié)�(gòu)材料技�(shù)再跨入納米復(fù)合材料技�(shù)與納米粉體制造與�(yīng)用技�(shù)。從未來高能量納米鋰電池與材料的技�(shù)�(fā)展里程可明顯地看出來未來納米鋰電�,除了強(qiáng)�(diào)高能量化(高電池重量能量密度與高體積能量密�)外也將特別重視高功率與高安全性之要求。針對不同應(yīng)用產(chǎn)�,將�(dǎo)入不同納米技�(shù)于下一代納米鋰電池與材料的開發(fā)。如�,可以獲得具有高容量與高功率的納米電池材� 來解決目前鋰電池之技�(shù)瓶頸 增加電池的性能除了可作�3C便攜式電子產(chǎn)品之電源�,未來更可作為電動自行車、電動機(jī)車及電動車之動力來源 藉由納米級電池材料及制程技�(shù)的創(chuàng)新開�(fā).所�(fā)展之薄膜鋰電� 將有�(jī)會應(yīng)用于新一代的�(chǎn)品上�,包括IC�/MEMS生醫(yī)組件所需之薄膜鋰電池

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