鋰電池負(fù)極結(jié)構(gòu)用木頭制作更加安全

 據(jù)美國馬里蘭大學(xué)校園新聞網(wǎng)3月31日?qǐng)?bào)道，該校工程師改造木頭結(jié)構(gòu)，用來制作成鋰電池的負(fù)極結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)電池的安全和使用性能。該研究的論文題目為《大容量、低彎曲度且通道引導(dǎo)型鋰電池》，已發(fā)表于3月20日出刊的美國國家科學(xué)院論文集上。

現(xiàn)代制造業(yè)中鋰電池扮演著重要角色，無論是充電寶、手機(jī)、筆記本或是電動(dòng)車都是用它來供電。然而，這種電池在充滿電的情況下負(fù)極會(huì)急速膨脹，而在電量耗盡時(shí)又會(huì)收縮。明顯的結(jié)構(gòu)變化會(huì)導(dǎo)致電池表面的鋰金屬變多，長此以往，帶來爆炸等安全隱患。

馬里蘭大學(xué)的科學(xué)家提出，放棄使用金屬塊儲(chǔ)存鋰離子的傳統(tǒng)做法，轉(zhuǎn)而使用木材中運(yùn)輸水與養(yǎng)分的天然管道來容納鋰離子。這樣一來，木材就會(huì)成為金屬離子的“居所”。由于結(jié)構(gòu)固定，無論離子數(shù)量如何變化，木材都不會(huì)坍塌或受到損壞。

為了在充電時(shí)，保證高電流密度不會(huì)使鋰離子堵塞在“居所”門外，科學(xué)家增加了木材內(nèi)部的通道入口。這種改造使得每個(gè)入口的離子數(shù)量都不多，局部電流密度很小，電池不會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱發(fā)燙現(xiàn)象，也就避免了爆炸。此外，由于木材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更大，同樣體積條件下，能夠比金屬塊容納更多電量。

研究者表示，目前使用木材之類的天然材料改進(jìn)鋰電池構(gòu)造還只是研究的一部分。正是天然生物結(jié)構(gòu)為科研帶來靈感，人們才能想到用可再生材料去創(chuàng)造存儲(chǔ)能量的新方式。