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木头或可用来制造钠电池

2013/7/19 0:17:07 作者：UPS应用来源：北极星智能电网在线
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据英国《经济学家》杂志网站近日报道，美国马里兰大学的李腾(音译)和胡良兵(音译)两位博士开展的一项最新研究，可能很快会让木头作为高科技应用的先进材料。他们的实验表明，倘若能有效地利用木材，就可以成功地制造出钠电池，取代目前的锂电池，大幅降低电池的制造成本。

据英国《经济学家》杂志网站近日报道，美国马里兰大学的李腾(音译)和胡良兵(音译)两位博士开展的一项最新研究，可能很快会让木头作为高科技应用的先进材料。他们的实验表明，倘若能有效地利用木材，就可以成功地制造出钠电池，取代目前的锂电池，大幅降低电池的制造成本。
　　
　　锂和钠在化学性质上十分类似，只不过钠离子的“块头”是锂离子的5倍。鉴于电池正是通过让离子在阴极和阳极之间来回穿梭来工作的，离子越大，这种穿梭造成的破坏越大，进而缩短电池的寿命，因而钠离子失去了制造电池的资格。但工程师们仍然希望设计出商用的钠电池，因为钠的储量远比锂丰富。
　　
　　李腾和胡良兵想知道，是否可以通过使用更柔韧的材料做电池框架来减少对电极的损害。这类框架也会与电极之间传递电流，一般由金属制成，因此十分坚硬。但他们认为，经过处理的木头也可以很好地承担这一传导任务，并为由于离子的进进出出而不断膨胀、缩小的电极提供更好的支撑。
　　
　　他们使用黄松木薄片对这一想法进行了测试。他们先用碳纤维管包裹薄片，以提高其导电能力。然后在每块薄片上加了一薄层锡(锡是锂或钠电池阳极的理想材料)，再将薄片浸入含有钠离子的电解液中，并让得到的电池进行了400次充放电循环。为了便于比较，他们也用铜块制造了同样的电池。
　　
　　得到的木框电池并不完美。其初始电容为339毫安小时/克，经过400次充放电循环后下降到145毫安小时/克，然而，以初步开发的模型来说，这并不算太坏。而且，其性能远胜铜框电池，后者的初始电容仅为50毫安小时/克，经过100次充放电循环后就下降到了22毫安小时/克。这一结果表明，木头似乎可以用来制作电池框架。
　　
　　不过，人们并不会很快在手机或手提电脑中看到木框电池，这也并非这两名研究人员的初衷。他们的研究将用于大块头钠离子电池的开发，这些电池可以在夜间存储太阳能发电站提供的电力。
　　
　　目前，廉价的存储设备是太阳能这块能源拼图上缺失的一块，很多科学家的解决方案都集中在制造越来越复杂的人造材料。如果这块拼图由一种最古老的材料而非时髦的新材料填满，或许会让人大跌眼镜。
　　
　　编辑：Harris

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