最近北京理工大的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲有助于提高電池性能。
從移動(dòng)設(shè)備到電動(dòng)汽車的鋰離子電池，石墨是其中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。當(dāng)鋰離子電池充電時(shí)，鋰離子從電池的正極擴(kuò)散并吸附于負(fù)極附近的石墨上，而放電時(shí)鋰離子從石墨中重新移動(dòng)到正極。
然而，石墨其實(shí)相對的并不適合儲(chǔ)存鋰離子，所以依賴石墨的鋰離子電池的容量都不會(huì)太高。現(xiàn)在，北京理工大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，利用蜘蛛絲取代石墨，作為鋰離子的存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠顯著的提升電池性能。
蜘蛛絲的以其強(qiáng)度和韌性上的特點(diǎn)，很早就被科學(xué)家引入到電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中了。例如，一個(gè)覆蓋有蜘蛛絲涂層的碳納米纖維要比單純的蜘蛛絲纖維的導(dǎo)電性高，而且強(qiáng)度也是后者的三倍。
在研究中，他們發(fā)現(xiàn)利用一種化學(xué)處理方式處理天然的蜘蛛絲，能夠把它變成15-30納米厚的多孔氮帶，其中能夠容納碳。含電子較多的氮原子提高了材料的導(dǎo)電率，并能提供額外存放鋰離子的空間。
采用一種一步法(one-step technique)將這種材料參入原型電池和超級電容中，導(dǎo)電性會(huì)成比例放大。
電池方面，新型的材料能夠存儲(chǔ)下約5倍于石墨電池的鋰離子。而新的超級電容也被證明是十分穩(wěn)定的(自放電更弱)，在重復(fù)10000次充放電之后，損耗也只有9%左右。
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