納米技術電池-新的能源未來

TIME: 2018-10-25 新聞資訊

人们总是希望使用清洁和绿色的电池能源，并在生活上能够很好的利用电池能源。那么如何在电池中储存大量能量？混合动力汽车使用于蓄电池。但这种动力不足以持续长距离行驶并且需要许多不合时宜的充电时间。蓄电池在加速过程中不是很有用。太阳能和风能也不能以恒定的速率为我们提供电力。它们只能间接地给我们提供能量。它们的存储设备也占用了大量的空间和金钱，但它们似乎并不满足于当下的需求。?太阳能和风能等可再生能源也提供了时间变化，有些不可预测的能源供应，必须将其作为电力接收并存储，直到电池存满为止。用于存储和输送电能的常规设备，电池和电容器，无法实现高能量密度，高功率和快速充电的必要组合，若解决这一问题，成了我们的电池未来技术突破点至关重要。“

馬裏蘭大學馬裏蘭納米中心的科學家已經開發出新的電池系統，用于儲存來自替代電能來源的電池，在某些情況下，這些電池的效率是商用産品的10倍。電池電能存儲設備可以分爲三組。每個電池組都有其優點和缺點。主要由锂離子組成的電池會積聚大量能量，但無法承受高功率或快速充電。第二種類型是電化學電容器（ECC）。它們的優點是它們能夠以相對較低的能量密度提供更高的功率。第三存儲設備是靜電電容器（ESC）。它們在兩個導體的表面上存儲電荷。這樣它們就能夠實現高功率和快速充電，但代價是能量密度較低。

納米太陽能電池片

科學家們正在使用新工藝來增強設備的電池存儲容量。它們依賴于數百萬個具有特殊形狀的相同納米結構，這些納米結構將利用電子促進能量傳輸。電子將來回移動並在非常大的表面積存儲能量。我們都熟悉材料根據自然物理定律行事的事實。馬裏蘭州的研究人員正在利用這一事實。他們正在利用這些行爲的不尋常組合來産生數百萬甚至數十億微小的，幾乎無法區分的納米結構。這些應該接收，存儲和傳遞電能。科學家們正專注于自組裝，自限性反應和納米結構的自對准行爲。Rubloff進一步澄清，“電能存儲系統的目標是同時實現高功率和高能量密度，使設備能夠保持大量能量，以高功率提供能量，並快速充電。”

马里兰州的研究团队正在寻找静电纳米电容器。它们显着提高了此类设备的储能密度 – 比商用设备高出10倍。这一进步使静电设备达到与电化学电容器竞争的性能水平。研究团队从一开始就建立了商业用途的技术。它们的外观就像是以经济的成本生产的薄太阳能电池板。多个存储设备可以在汽车电池系统内一个放在另一个上面。对于太阳能和风能存储，他们梦想与制造中的存储设备完全集成。未来新的电池技术将更进一步的发展，无论是在各个领域，相信不久纳米电池技术将更进一步的深入我们的生活当中。

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