原標題：科技云

來源：解放軍報

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高柔性——

鈉離子微型電池

近期，《先進材料》雜志介紹了中科院大連化學物理研究所科研團隊最新研發(fā)的鈉離子微型電池。這種電池具備高容量和高倍率柔性化等顯著特征。

目前的鈉離子微型電池微電極厚度有限，難以滿足對更高面積容量的需求。針對這一缺陷，該科研團隊制備了具有適當黏度和流變特性的3D打印電極油墨，通過3D打印的厚電極具有三維多孔導電框架結(jié)構(gòu)，有效提高了鈉離子微型電池的電化學性能。

實驗顯示，該微型電池在高電流密度40mA/cm2時仍具有3.6mAh/cm2的高面容量，以及6000圈的長循環(huán)穩(wěn)定性，同時還表現(xiàn)出優(yōu)異的機械柔性。

研究人員介紹，該型電池表現(xiàn)出的優(yōu)異性能在可穿戴和便攜式微電子領域具有較大應用潛力。

壽命更長——

新型長壽命碘鋅電池

近期，據(jù)《納米能源研究》雜志介紹，山東大學某科研團隊研發(fā)出一款長壽命碘鋅電池。該電池通過簡單的自發(fā)置換反應，可以在電池的鋅負極表面原位構(gòu)建錫保護層，從而提高電池穩(wěn)定性和安全性。

實驗顯示，當錫保護層與碘正極匹配組裝鋅碘全電池時，可以較好抑制鋅枝晶的形成。

鋅錫涂層能幫助電池工作時實現(xiàn)均勻的鋅沉積。同時，錫的化學惰性有效避免了副反應的發(fā)生，緩解了鋅負極的腐蝕及析氫。

經(jīng)測試，性能最突出的樣品電池能穩(wěn)定循環(huán)超過900小時。此外，由鋅錫負極與碘正極組裝的一款電池，在經(jīng)過1200次循環(huán)后仍具有90.7%的容量保持率。

科研人員表示，鋅基水系電池因為鋅儲量豐富、理論比容量高、安全穩(wěn)定的特點，被視為下一代儲能設備的主要競爭者。

快速充電——

新型固態(tài)鋰金屬電池

近日，《自然》雜志刊文稱，美國哈佛大學研究人員受英式經(jīng)典三明治的啟發(fā)，設計發(fā)明了一種新型固態(tài)鋰金屬電池。該電池可在3分鐘內(nèi)完全充電，使用壽命達到20年。

傳統(tǒng)鋰金屬電池內(nèi)部容易形成一種微小剛性的樹狀結(jié)構(gòu)，造成電池短路著火。為此，研究人員采用類似三明治的多層結(jié)構(gòu)有效解決了安全問題。新固態(tài)鋰金屬電池使用的是純金屬形式的鋰、固體電極和固體電解質(zhì)。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，相同體積下的鋰金屬電池能存儲更多的能量，充電時間更短，并且在生命周期內(nèi)充電循環(huán)可超過一萬次，遠遠優(yōu)于同類電池。此外，該電池內(nèi)部的化學成分可以回填枝晶產(chǎn)生的孔，即實現(xiàn)自我修復。

未來，清潔能源儲存技術(shù)的發(fā)展對于應對氣候變化至關(guān)重要。據(jù)估計，這種“新電池模式”有望在全球汽車電氣化的發(fā)展過程中將全球溫室氣體排放量減少16%。

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