比頭發(fā)更細微的納米鋰電池

近日，美國Sandia國家實驗室的Jianyu Huang和他的研究團隊聲稱研制成功據(jù)稱世界上最小的鋰電池，該可充電鋰電池是在綜合納米技術中心（CINT）的一臺投射式電子顯微鏡下制作成的。

該納米電池的陽極由一跟直徑100nm，長度10μm的二氧化錫納米線構(gòu)成——僅有人類頭發(fā)的1/7000粗細，該納米電池還由3mm長的鋰鈷氧化物陰極以及離子液體電解質(zhì)組成，在投射電子顯微鏡下完成“組裝”。

研究者最初希望用它來更加深入的了解鋰電池在充電和放電過程中的原子結(jié)構(gòu)變化，從而能夠找到如何提高鋰離子電池的輸出電量和能量密度的方法。在研究中他們意外的發(fā)現(xiàn)，二氧化錫納米線在充電過程中長度幾乎拉伸了一倍，而不是像之前的預測那樣寬度拉伸。這樣的發(fā)現(xiàn)有助于改善鋰電池設計，防止導致電池壽命縮短的內(nèi)部短路現(xiàn)象。

研究發(fā)現(xiàn)以前未知的納米鋰電池陽極在充電前后的變化

主持該研究項目的Jianyu Huang表示，他們開發(fā)出的超微型化電池制造方法可以激勵更多對于顯微電池制造的研究，從而更全面的了解控制電池性能和可靠性的機制。基于納米線的鋰離子電池在充電密度和能效上都會比現(xiàn)有鋰電池有大幅提升，未來可能讓混合動力汽車、筆記本、手機等鋰電池應用產(chǎn)品受益。