美国研发更轻、充电速度更快的电池 可用于太空车和电动汽车

据外媒报道，美国克莱姆森大学

大学科学家正在进行一项电气化研究，该研究可能会生产出更轻、充电更快的电池，适合为宇航服甚至火星车供电。这项研究由美国国家航空航天局资助，研究人员表示，这种革命性的新型电池很快将用于美国卫星。

图片来源：克莱姆森大学

研究人员说：“大多数卫星从太阳获取能量，但卫星必须能够储存能量，以防它们处于地球的阴影下，并能够使用这种能量。我们必须使电池尽可能轻，因为卫星越重，成本就越高

图片来源：克莱姆森大学

研究人员表示，为了理解所取得的突破，人们可以将锂离子电池的石墨阳极想象成一副卡片，每张卡片代表一层用于存储电荷的石墨。问题是石墨不能储存太多的电荷。克莱姆森大学的研究小组选择硅是因为它可以储存更多的电荷，这意味着更轻的电池可以储存更多能量。尽管科学家们早就认识到硅具有高的储电能力，但这种材料在充电和放电过程中会分裂成更小的碎片。因此，该团队提出了一种利用微小的“纳米”硅颗粒来提高其稳定性并延长其循环寿命的解决方案。这种新电池使用了一层称为Buck纸的碳纳米管材料，其中含有硅纳米颗粒，而不是一层石墨。使用这种内部封装方法，即使硅颗粒分裂，它们仍然在夹层内。

研究人员表示，“这种独立的碳纳米管片将硅纳米颗粒相互电连接，纳米管形成准3D结构。即使经过500次充放电循环，硅纳米颗粒仍然固定在一起，纳米颗粒破裂时产生的电阻可以降低

由硅和其他纳米材料制成的电池不仅容量增加，而且可以在更高的电流下为电池充电，从而加快充电速度。此外，由于新电池使用纳米管作为缓冲机制，新电池的充电速度可以比当前电池快四倍。

更轻、充电速度更快、效率大大提高的电池不仅对穿着电池驱动的航空服的宇航员来说是一件好事，对需要将宇航员运送到目的地的科学家和工程师来说也是一件好事。

研究人员还表示，这种新型电池很快就能应用于电动汽车。接下来，研究人员希望与行业合作伙伴合作，将实验室中实施的这项技术转化为可以进入市场的技术。

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