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钜大锂电池 >> 新闻中心 >> 行业新闻 >> 只要喷涂五层锂电池立即现身

只要喷涂五层锂电池立即现身


发布时间:2012-7-6 20:25:57  来源:钜大电子锂电事业部 点击次数:
      《日经电子》日前发文称,美国大学的研究人员开发了一种新技术,可以通过对任意物体进行五层喷涂后制成类似锂电池的储电装置。
      《Nature》杂志2012年6月28日发表了由莱斯大学研究生Neelam Singh与她的团队所撰写的论文,她们把自己的成果称为“喷雾锂离子电池”,他们称这个可喷涂的电池可以用任何一种物体的表面作为载体。这个喷涂电池的每一层都代表着传统电池的一个组成部分,包括单壁碳纳米管,正极,负极,隔膜等。
      具体来说,喷涂过程由内到外分五个步骤,这些层面分别是两个电流集电器、正极、负极和在中间分隔的聚合物。每一层都经过优化处理。
      第一层为正极集电体层,由碳黑与常用的极性溶剂甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone)混合后再加入单层碳纳米管(SWNT)的材料构成。第二层为正极材料层,由钴酸锂与石墨粉末的混合材料构成。第三层为隔膜层,由聚偏氟乙烯(PVDF)类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、SiO2粉末的混合材料构成。第四层为负极材料层,由钛酸锂(LTO)与石墨粉末的混合材料构成。第五层为负极的集电体层,由铜(Cu)粉分散于乙醇中的“涂料”构成。
      在新型锂电池开发中有两个难点:实现锂电池稳定性和使隔膜发挥关键作用之间的平衡。最初开发的隔膜层耐久性较差,与正极的SWNT一接触就会损坏。最后通过在隔膜层中加入PMMA,大幅提高了耐久性。
      新电池的特点是,研究人员将普通锂离子电池的成分混合在一起制成涂料,根据传统电池结构顺序正确喷刷出涂层,这个涂层就能像普通电池那样储存和释放电能。从正极来说,这种涂层锂电池可以称得上是一种钴酸锂电池。新产品实验效果表明:将9块喷在浴室瓷砖上的电池连接,可单独给一套排列出“RICE”文字的LED串灯供电6个小时,同时电池提供了稳定的2.4伏电压,这也可以算得上是大容量电池了。而在循环充电60次后,电池中仍保留了98%的电量。
      电池开发的意义在于:传统的锂离子电池把活性层包装进筒式或其他便携式容器里,这种方法开启了把任意物体表面变成存储设备的可能性。研究人员因此设想,把该材料涂在太阳能电池板表面,将整个房子都变成太阳能捕获和存储设备。
如有可能,则不但是锂离子电池制造的创新,也是太阳能电池制造的创新了。
 
 
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