可無(wú)限充電放電?3D打印石墨烯電池獲革命性突破
電池在我們的生活中變得越來(lái)越重要。從我們的智能手機(jī)到我們的筆記本電腦,甚至越來(lái)越多的出現(xiàn)在我們的汽車(chē)?yán)锩妫梢哉f(shuō)電池使世界轉(zhuǎn)動(dòng)。唯一的問(wèn)題是,今天的鋰電池的越來(lái)越不能提供我們所需要的能源-我們需要不斷的對(duì)電池進(jìn)行充電。
日前,澳大利亞斯威本大學(xué)(Swinburne University)的研究人員通過(guò)3D打印石墨烯薄片,發(fā)明了一種全新而且應(yīng)用廣泛的能源存儲(chǔ)技術(shù)(從技術(shù)上講,是一種超級(jí)電容器),可容納更大的電荷能量,并且在一秒鐘內(nèi)完成充電。
目前我們使用的電池主要有三大不足之處:充電時(shí)間往往以小時(shí)計(jì);充電和放電的次數(shù)是有限的,因此壽命相對(duì)比較短;不環(huán)保,回收時(shí)需要特殊的、昂貴的處理過(guò)程。
之前,美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)與加州大學(xué)圣克魯茲分校的科學(xué)家們找到了一種可以將3D打印的石墨烯基超級(jí)電容的性能翻倍的方法。在2015年4月,LLNL就取得石墨烯材料應(yīng)用的突破,實(shí)驗(yàn)室的科研人員以石墨烯氣凝膠做為3D打印的材料,并按照設(shè)計(jì)好的架構(gòu)進(jìn)行3D打印。打印出的石墨稀微格具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和表面積,可以作為存儲(chǔ)能量的新載體,并可用于傳感器、納米電子學(xué)、催化、分離等應(yīng)用。
但斯威本大學(xué)Han Lin發(fā)明的這種新型超級(jí)電池更令人印象深刻。他們的超級(jí)電池是非常有效的,由于充電和放電不會(huì)降低電池的質(zhì)量,所以這些電池理論上可以反復(fù)充電使用持續(xù)一輩子。考慮到不用頻繁拋棄充電電池對(duì)環(huán)境帶來(lái)的威脅,這一優(yōu)點(diǎn)使得3D打印新型超級(jí)電池的商業(yè)空間更具想象力。
蜂窩石墨烯薄片在能量存儲(chǔ)方面是非常強(qiáng)大和靈活的,因此也可以用來(lái)開(kāi)發(fā)非常靈活的薄電池,從而應(yīng)用到可穿戴式技術(shù)領(lǐng)域件。有一點(diǎn)是明確的:電池將不再相同。
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