美研制出可噴涂在物體表面的鋰離子電池
中國新型涂料網(wǎng)訊：據(jù)物理學家組織網(wǎng)6月28日報道，美研面美國萊斯大學研究人員開發(fā)出一種幾乎可以噴涂在任何物體表面上的制出鋰離子電池。這種可充電電池組成的可噴噴漆，每一層都代表著傳統(tǒng)電池的涂物體表組件。該研究發(fā)表在6月28日《自然》在線版上。鋰離 傳統(tǒng)的電池鋰離子電池把活性層包裝進筒式或其他便攜式容器里，而賴斯大學的美研面研究人員找到一種方法可將其涂到任何物體表面之上，從而開啟了可以把物體表面變成存儲設備的制出可能性。 研究人員表示：“這意味著傳統(tǒng)包裝的可噴電池已經(jīng)讓位于更為靈活的方法，增加了各種新的涂物體表存儲設備的設計和集成的可能性。最近以來，鋰離很多人有興趣用改進外形因素的電池方式創(chuàng)造新式電源，而這種噴涂電池朝這一方向前進了一大步。美研面” 該材料可以噴刷到浴室的制出陶瓷磚、柔性聚合物、可噴玻璃、不銹鋼甚至啤酒杯上。在最初的實驗中，將幾個基于浴室瓷磚的太陽能電池并聯(lián)連接，其可以把實驗室中的光轉(zhuǎn)換成電源。電池可單獨給一套發(fā)光二極管供電6個小時，同時電池提供了穩(wěn)定的2.4伏電壓。研究報告稱，手涂電池在±10%的目標內(nèi)，其性能顯示出一致性;在經(jīng)過60次充放電循環(huán)后，其容量只有非常小的下降。 該研究團隊比較艱苦地用數(shù)個小時制定配方、混合和測試這種包含有5層結(jié)構(gòu)的涂料，這些層面分別是兩個電流集電器、陰極、陽極和在中間分隔的聚合物。每一層都經(jīng)過優(yōu)化處理。首先，正電流收集器是一種純化的單壁碳納米管與炭黑粒子分散于N-甲基吡咯烷酮的混合物;二是陰極中包含鈷酸鋰、碳和超細石墨(UFG)粉末黏合劑;三是KynarFlex樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化硅聚合物分離涂料分散混合在溶劑中;四是陽極里含有鋰鈦氧化物和黏合劑中的超細晶混合物;最后一層是負電流收集器，采用市售的導電銅漆，可用乙醇稀釋。 研究人員說：“最難的部分是實現(xiàn)機械穩(wěn)定性和使分離器發(fā)揮關(guān)鍵的作用。研究發(fā)現(xiàn)，納米管和陰極層黏著得很好，而如果分隔器沒有機械穩(wěn)定性，將會剝離基板。添加PMMA可以給予分離器正向的附著力。一旦經(jīng)過噴涂，瓷磚和其他物品被注入電解液，熱封后會帶電。” 研究人員已經(jīng)申請了技術(shù)專利，并打算繼續(xù)完善。他們正在積極尋找在露天更容易創(chuàng)造噴涂電池的電解質(zhì)，并且他們還設想將這種電池設計成鎖扣式瓦片，以采用任何數(shù)量的方式配置瓷磚。
