電界容量達到600毫安時每克以上，循環(huán)壽命超過1000次，500次以上對半折也不影響其性能……近日據(jù)報道，南京大學化學化工學院金鐘教授團隊在高容量柔性能源器件方面取得的新進展。

該團隊以碳納米纖維材料為基礎(chǔ)，通過修飾TiO2和MoS2二維材料制備出了多功能的同軸納米復合纖維電極材料。利用這種纖維電極組裝了可彎折、可編織的柔性線狀太陽能電池和光充電能量纖維，獲得了優(yōu)異的性能，并且能夠在光照下快速自發(fā)充電。與傳統(tǒng)平面狀能源器件相比，纖維狀能源器件質(zhì)量更輕、柔性更好、集成度更高，同時有可能在未來可以像高分子纖維一樣通過紡織技術(shù)進行大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用，從而滿足各種便攜式和可穿戴柔性電子設(shè)備的需求。

金鐘說，“開發(fā)質(zhì)量體積小、續(xù)航時間長、輸出功率大、安全性高、更適合穿戴的新電池系統(tǒng)，在滿足信息化特種、無人機、水下航行器等特種應(yīng)用方面具有特別重要的意義。”

哈佛新型有機液流電池

采用了長壽命的“圣經(jīng)”分子

外媒報道，存儲可再生能源與產(chǎn)生可再生能源同樣重要，液流電池可能是有希望的方法之一。盡管在完善技術(shù)方面存在很多障礙，但哈佛大學工程師團隊在過去幾年里在使用有機液流電池取得進展。據(jù)說，現(xiàn)在該團隊已經(jīng)測試了一種新的分子，這種分子可以實現(xiàn)到目前為止持久、高效的有機液流電池。

研究人員改造了一種醌類，制造出一種能夠平衡壽命和性能的新型有機分子，創(chuàng)造了迄今為止的持久，高效的有機液流電池。這種關(guān)鍵成分被稱為“瑪士撒拉”分子，以《圣經(jīng)》長壽族長的名字命名。

“這項重要工作代表了低成本、長壽命液流電池的重大進步，”美國能源部儲能研究主任ImreGyuk表示。“我們需要這樣的設(shè)備，以允許電網(wǎng)吸收越來越多的環(huán)保但可變的可再生發(fā)電。”

電池界

物電學院博士生樊令

在鋰硫電池研究上獲重要進展

近日，湖南大學物理與微電子科學學院魯兵安課題組博士生樊令在鋰硫電池研究上獲重要進展，為同時解決鋰硫電池的穿梭效應(yīng)和鋰枝晶問題提供了一種新的策略。

電池界

加拿大開發(fā)出大腸桿菌太陽能電池

加拿大研究人員開發(fā)出一種低成本的新型生物太陽能電池，能利用大腸桿菌將光線轉(zhuǎn)化為能量。這種電池產(chǎn)生的電流密度高于之前的同類電池，在昏暗光線下的工作效率可與在明亮光線下相媲美。

據(jù)加拿大不列顛哥倫比亞大學近日發(fā)布的一份新聞公報，該校研究人員選擇讓天然色素保留在細菌內(nèi)，他們通過基因工程技術(shù)改造大腸桿菌，使其大量產(chǎn)生番茄紅素。番茄紅素是一種賦予番茄橙紅色的色素，能特別有效地吸收光線并轉(zhuǎn)化為能量。

大腸桿菌改造完成后，研究人員給它涂上一層可充當半導體的礦物質(zhì)，然后把該混合物涂抹到玻璃表面，制成太陽能電池的陽極。實驗結(jié)果顯示，所制備電池產(chǎn)生的電流密度可達每平方厘米０．６８６毫安，而此前同類電池的電流密度僅達每平方厘米０．３６２毫安。

研究人員說，這是迄今電流密度“高”的生物太陽能電池，而色素生產(chǎn)成本降低至以前的十分之一，經(jīng)過優(yōu)化，將來其工作效率有望與傳統(tǒng)太陽能電池相媲美。他們認為，該成果將有助在加拿大不列顛哥倫比亞省和北歐等多陰雨天氣地區(qū)推廣使用太陽能。

研究人員還表示，他們的目標是找到一種不殺死細菌的方法，從而無限地生產(chǎn)色素。

這項成果已發(fā)表在以納米技術(shù)研究為主要內(nèi)容的德國《斯莫爾》雜志上。

電池界

阿德萊德大學研發(fā)全球量子電池

量子糾纏或?qū)崿F(xiàn)1秒快充

傳統(tǒng)的充電方式需要至少半個小時到一個小時以上才能完成，而量子計算機卻要顛覆人們對“充電”的想象，澳洲阿德萊德大學的量子物理學專家JamesQuach博士目前正在將量子電池從理論轉(zhuǎn)向?qū)嶋H產(chǎn)品，他表示若能若結(jié)合1000個量子電池，完成充電的時間或許不足一秒鐘。

Quach博士表示，“若一塊量子電池的充電耗時為一小時，那么兩塊電池的充電耗時僅需0.5小時，三塊電池的充電時間則縮短為20分鐘。以此類推，若1萬塊量子電池同時充電，那么耗時甚至不到1秒。”

電池界

電動汽車行業(yè)發(fā)展

新型電解液可提升電池性能

據(jù)了解，美國馬里蘭大學、陸軍研究實驗所和阿爾貢國家實驗室等機構(gòu)研究人員在新一期英國《自然·納米技術(shù)》雜志上發(fā)表論文稱，他們以化學性質(zhì)極不穩(wěn)定的鋰金屬為負極制備了一種電池，配以高氟電解液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種電池能夠充放電多達1000次，而儲電能力僅降至一開始的93％。這意味著使用這種電池的電動汽車能可靠地使用多年，續(xù)航里程不會減少太多。

研究指出，氟能使這些活性極強的侵蝕性電極材料保持穩(wěn)定，從而延長電池壽命，并能對易燃的電解液起到阻燃作用。

研究人員已通過紐扣電池作為實驗電池來展示這種電池的特性。目前，他們正與企業(yè)伙伴合作，為利用這種電解液生產(chǎn)更高電壓的電池進行進一步優(yōu)化和調(diào)試。