新華社紐約1月11日電 德國哈佛大學(xué)研究人員研發(fā)出一種新型鋰離子電板，首次實現(xiàn)了溫度下降時手動斷電、濕度升高時手動恢復(fù)的功能。 困境。
該研究由鮑哲南博士參與。 哈佛大學(xué)物理工程學(xué)院博士，以及物理工程系和材料科學(xué)系的多名班主任和博士后研究員。 包哲南曾被美國《自然》雜志評為2015年對全球科學(xué)界有重大影響的十大人物。
包哲南介紹，“我們設(shè)計的電池是同類產(chǎn)品中的首創(chuàng)，在連續(xù)加熱和冷卻的循環(huán)中，可以完全關(guān)閉然后恢復(fù)，而不會損失性能?！?span style="display:none">XCS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
典型的鋰離子電池由兩個電極和在兩個電極之間傳輸帶電粒子的液體或凝膠電解質(zhì)組成。 如果電池?fù)p壞、短路或過充，就會發(fā)熱； 如果水溫達(dá)到150攝氏度左右，電解液可能會燃燒，引起爆燃。
新型電板由塑料制成，嵌入細(xì)小的金屬鎳顆粒，顆粒表面有刺，其尺度以納米判斷。 研究人員在帶刺的鎳顆粒上涂上石墨烯（一種長度相當(dāng)于一個原子的碳），并將顆粒嵌入彈性聚乙烯薄膜中。 該膜附著在電池的電極之一上并承載電池輸出的電壓。 為了使薄膜導(dǎo)電，鎳顆粒上的尖峰需要通過化學(xué)方式“粘合”在一起。 一旦溫度下降，聚乙烯薄膜在熱膨脹作用下會膨脹，鎳顆粒的寬度增大，薄膜將不再導(dǎo)電鋰電池電流過大自動斷電，使電池難以輸出電能。
實驗中，研究人員將電池加熱至70多攝氏度。 聚乙烯薄膜膨脹成氣球狀，帶刺的鎳顆粒分離，電池斷電。 當(dāng)溫度降至70度時，聚乙烯薄膜收縮鋰電池電流過大自動斷電，鎳顆粒鱗片恢復(fù)。 接觸后，電池恢復(fù)供電。
研究人員認(rèn)為，根據(jù)嵌入顆粒的數(shù)量或聚合物（薄膜）材料的類型，可以設(shè)定斷電溫度。 例如，電池可以在50攝氏度或100攝氏度下斷電。
與這項研究相關(guān)的論文11日發(fā)表在《自然·能源》雜志上。 （超過）