什么是纳米线电池(Nanowire Battery)？
纳米线电池是一种基于锂离子电池模型的化学电池，2007年在美国斯坦福大学首次开发，到2011年仍在进行改进，这项技术利用了一系列十亿分之一米的硅纳米线阵列，位于电池的负电压端。材料科学的进步将存储密度从传统锂离子电池...
纳米线电池是一种基于锂离子电池模型的化学电池，2007年在美国斯坦福大学首次开发，到2011年仍在进行改进，这项技术利用了一系列十亿分之一米的硅纳米线阵列，位于电池的负电压端。材料科学的进步将存储密度从传统锂离子电池的8倍增加到10倍，这将使像可充电相机、手机或笔记本电脑电池的续航时间延长8到10倍，然后才耗尽电源，必须插上电源。纳米线电池也被视为电动汽车的一个关键发展，因为纳米线本身的表面积增加，充电速度也快得多为了在化学结构中使用硅。
硅被用于纳米线电池，以确保更快的充电速度纳米线电池背后的原理促进了美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）2010年的类似研究，该实验室使用的硅纳米线阳极仅由一根纳米线构成。这种纳米线宽100纳米，约为人类红细胞的平均宽度，约10000纳米长，这种电池是用透射电子显微镜（TEM）制成的，其目的是进一步研究这项技术的性能。此外，还计划将其作为医疗植入物的一个非常小的电源，以及为其他微电子设备供电纳米线电池的发展被认为是革命性的，尽管它有一些有限的缺点。由于组合纳米线的表面积远大于典型电池中石墨阳极的面积，在经过几个充电阶段后，纳米线开始获得固体电解质界面（SEI）这是一种化学涂层，限制了硅纳米线阳极的载流能力。这种限制可能会导致纳米线电池在老化过程中功率迅速下降，尽管研究表明，纳米线电池实际上至少可以充电250次，达到满电量的80%，目标是达到3级充电水平，对硅基蓄电池的研究已经进行了30多年。硅膨胀的实际问题限制了这种想法的实用性，直到纳米线被发明斯坦福大学该项目的首席研究员崔奕博士至少从2007年就开始对纳米线电池进行改进。现在人们认为，通过使用碳硅纳米线，纳米线不需要像纯硅那样需要高温才能生长，因此可以将纳米线扩大到实际的大规模生产水平。
硅被用于纳米线电池，以确保更快的充电速度纳米线电池背后的原理促进了美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）2010年的类似研究，该实验室使用的硅纳米线阳极仅由一根纳米线构成。这种纳米线宽100纳米，约为人类红细胞的平均宽度，约10000纳米长，这种电池是用透射电子显微镜（TEM）制成的，其目的是进一步研究这项技术的性能。此外，还计划将其作为医疗植入物的一个非常小的电源，以及为其他微电子设备供电纳米线电池的发展被认为是革命性的，尽管它有一些有限的缺点。由于组合纳米线的表面积远大于典型电池中石墨阳极的面积，在经过几个充电阶段后，纳米线开始获得固体电解质界面（SEI）这是一种化学涂层，限制了硅纳米线阳极的载流能力。这种限制可能会导致纳米线电池在老化过程中功率迅速下降，尽管研究表明，纳米线电池实际上至少可以充电250次，达到满电量的80%，目标是达到3级充电水平，对硅基蓄电池的研究已经进行了30多年。硅膨胀的实际问题限制了这种想法的实用性，直到纳米线被发明斯坦福大学该项目的首席研究员崔奕博士至少从2007年就开始对纳米线电池进行改进。现在人们认为，通过使用碳硅纳米线，纳米线不需要像纯硅那样需要高温才能生长，因此可以将纳米线扩大到实际的大规模生产水平。
- 发表于 2020-07-27 17:35
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