英国大学率先制造出由晶体磷构成的柔性纳米带实现快充提高电池容量

2019-04-25 14:39  来源:盖世汽车  浏览:  

英国伦敦大学学院(UCL)研究人员,率先在世界上制造出由晶体磷构成的柔性纳米带,有望广泛应用于能源存储和电子领域,实现快速充电、大容量电池和从余热中回收电能等。

日前,在《自然》杂志上发表的一篇论文中,该校研究人员与布里斯托尔大学、弗吉尼亚联邦大学和洛桑联邦理工学院的团队成员一起,描述了他们是如何意外地制造出这种微小的磷带。研究人员尝试在零下50摄氏度下,将黑磷与溶解在液态氨中的锂离子混合,制造出二维磷烯薄片。24小时后,他们除去氨,并用有机溶剂代替。研究人员不断进行微调,直到他们生产出样本,其中大部分是带状物。

这种带状物具有典型的单原子层高度,宽度为4-50纳米,测量长度可达75微米。该论文的第一作者米奇·沃茨(Mitch Watts)说,它们极其扁平、透明,而且异常柔韧。沃茨说:“更重要的是,通过改变带状物的宽度或层数,您可以实际调整特定应用的电子属性。”

在电池中使用磷烯带,可能使锂离子极快扩散,从而实现快速充电。该论文的作者之一、伦敦大学学院的克里斯·霍华德(Chris Howard)说,含有磷烯带的电池容量,几乎是传统锂离子电池的两倍。

他说,根据计算,这种材料可以作为热电材料,具有很高的价值,能将废热转化为电能,而且它很柔韧,可以用来为可穿戴设备提供动力。纳米带还具有一系列特性,能够在光照下将水分解成氧和氢,也可用于光电子学和纳米电子学。

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