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三維微電池:薄如紙 大容量 快充電

發布時間: 2014-10-20 13:49:36    來源: 北極星電力網
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[摘要]記者近日從南京理工大學了解到,該校夏暉副教授帶領的課題組首創了一種三維納米電極的制備方法,有望使三維微電池在保持一張a4紙厚度的前提下,相同面積的容量超出目前二維微電池的10倍。

  在銀行卡里配置微型cpu、液晶顯示器和鍵盤,內置超薄微型電池,像電腦一樣可視、操作。去年以來,一種超級金融ic卡大出風頭成為智能卡的潮流新寵。但是,研發小身材、大容量的微型電池技術卻成為限制超級金融ic卡普及和使用的一個短板。

  記者近日從南京理工大學了解到,該校夏暉副教授帶領的課題組首創了一種三維納米電極的制備方法,有望使三維微電池在保持一張a4紙厚度的前提下,相同面積的容量超出目前二維微電池的10倍。

  微型電池,也叫薄膜電池。不同于普通的鋰離子電池,微電池以薄膜的形式依次沉積,整個電池的厚度只有10—20微米,設計成任意形狀和大小集成在ic卡電路中,可循環充放電達上萬次,也沒有傳統鋰離子電池的爆炸風險。薄膜微電池除了能用在超級智能卡,在微電子機械系統(mems)、植入型醫療裝置、微型傳感器以及微型國防技術裝備上具有廣闊的應用前景。

  目前,微型電池已成為全球研究熱點。三維微電池是微型電池的發展趨勢。但是構建自支撐三維納米結構的正極材料仍然是未攻克的難點,制約了三維微電池的進一步發展。

  夏暉課題組設計了一種兩步水熱合成方法,在金屬襯底上成功制備出自支撐licoo2納米線陣列,呈現出獨特的“鏈條”結構,具有大的表面積和快速離子傳輸的性能,其單位面積的比容量是二維薄膜電極的10倍,并且同樣能實現快速充放電。
 

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