什么是納米線電池(Nanowire Battery)？
納米線電池是一種基于鋰離子電池模型的化學電池，2007年在美國斯坦福大學首次開發，到2011年仍在進行改進，這項技術利用了一系列十億分之一米的硅納米線陣列，位于電池的負電壓端。材料科學的進步將存儲密度從傳統鋰離子電池...
納米線電池是一種基于鋰離子電池模型的化學電池，2007年在美國斯坦福大學首次開發，到2011年仍在進行改進，這項技術利用了一系列十億分之一米的硅納米線陣列，位于電池的負電壓端。材料科學的進步將存儲密度從傳統鋰離子電池的8倍增加到10倍，這將使像可充電相機、手機或筆記本電腦電池的續航時間延長8到10倍，然后才耗盡電源，必須插上電源。納米線電池也被視為電動汽車的一個關鍵發展，因為納米線本身的表面積增加，充電速度也快得多為了在化學結構中使用硅。
硅被用于納米線電池，以確保更快的充電速度納米線電池背后的原理促進了美國桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories）2010年的類似研究，該實驗室使用的硅納米線陽極僅由一根納米線構成。這種納米線寬100納米，約為人類紅細胞的平均寬度，約10000納米長，這種電池是用透射電子顯微鏡（TEM）制成的，其目的是進一步研究這項技術的性能。此外，還計劃將其作為醫療植入物的一個非常小的電源，以及為其他微電子設備供電納米線電池的發展被認為是革命性的，盡管它有一些有限的缺點。由于組合納米線的表面積遠大于典型電池中石墨陽極的面積，在經過幾個充電階段后，納米線開始獲得固體電解質界面（SEI）這是一種化學涂層，限制了硅納米線陽極的載流能力。這種限制可能會導致納米線電池在老化過程中功率迅速下降，盡管研究表明，納米線電池實際上至少可以充電250次，達到滿電量的80%，目標是達到3級充電水平，對硅基蓄電池的研究已經進行了30多年。硅膨脹的實際問題限制了這種想法的實用性，直到納米線被發明斯坦福大學該項目的首席研究員崔奕博士至少從2007年就開始對納米線電池進行改進。現在人們認為，通過使用碳硅納米線，納米線不需要像純硅那樣需要高溫才能生長，因此可以將納米線擴大到實際的大規模生產水平。
硅被用于納米線電池，以確保更快的充電速度納米線電池背后的原理促進了美國桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories）2010年的類似研究，該實驗室使用的硅納米線陽極僅由一根納米線構成。這種納米線寬100納米，約為人類紅細胞的平均寬度，約10000納米長，這種電池是用透射電子顯微鏡（TEM）制成的，其目的是進一步研究這項技術的性能。此外，還計劃將其作為醫療植入物的一個非常小的電源，以及為其他微電子設備供電納米線電池的發展被認為是革命性的，盡管它有一些有限的缺點。由于組合納米線的表面積遠大于典型電池中石墨陽極的面積，在經過幾個充電階段后，納米線開始獲得固體電解質界面（SEI）這是一種化學涂層，限制了硅納米線陽極的載流能力。這種限制可能會導致納米線電池在老化過程中功率迅速下降，盡管研究表明，納米線電池實際上至少可以充電250次，達到滿電量的80%，目標是達到3級充電水平，對硅基蓄電池的研究已經進行了30多年。硅膨脹的實際問題限制了這種想法的實用性，直到納米線被發明斯坦福大學該項目的首席研究員崔奕博士至少從2007年就開始對納米線電池進行改進。現在人們認為，通過使用碳硅納米線，納米線不需要像純硅那樣需要高溫才能生長，因此可以將納米線擴大到實際的大規模生產水平。
- 發表于 2020-07-27 17:35
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