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美国新型锂电池容量增加14倍

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    美国科学家最近研究发现,通过将纸基锂离子电池进行Miura-ori式折叠,它们的单位面积能量密度和容量将增加14倍之多。在最近一期《纳米通讯》上,美国亚利桑那州立大学科学家钱程及其他研究人员共同发表了一篇论文,介绍了他们在折叠纸基锂离子电池领域的这一最新研究成果。

  研究人员尝试使用了简单的对半式折叠和更复杂的Miura-ori折叠法:将一块6×7厘米的电池折叠成25层,能使单位面积能量密度和容量增加14倍,并使它的总面积下降至1.68平方厘米。

  相对于平面电池,以Miura-ori法折叠的电池的某些性能稍有降低,包括放电容量与电容率的降低。研究人员认为,这些损失可能是由于垂直褶皱交叉点的分层,因为这些电池中含有16个顶点。为了防止电池,研究人员在层与层之间使用了一种柔韧的绝缘薄膜:聚对二甲苯-C。

  这项研究成果使人们首次看到了使用折叠法增加锂离子电池单位面积能量密度和容量的潜力。在将来,随着几何折叠算法、计算工具和机器人操纵技术的进步,可能会出现更复杂的折叠模式,并使商业用途的大尺度电池的出现成为可能。

  因为低廉的成本、简单的制造方法和灵活性,纸基电池已经对人们具备相当的吸引力。如果通过折叠的方式能够进一步提供纸基电池的性能,这可能会导致各种应用的高性能电池的产生。

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