納米技術(shù)電池-新的能源未來

人們總是希望使用清潔和綠色的電池能源，并在生活上能夠很好的利用電池能源。那么如何在電池中儲存大量能量？混合動(dòng)力汽車使用于蓄電池。但這種動(dòng)力不足以持續(xù)長距離行駛并且需要許多不合時(shí)宜的充電時(shí)間。蓄電池在加速過程中不是很有用。太陽能和風(fēng)能也不能以恒定的速率為我們提供電力。它們只能間接地給我們提供能量。它們的存儲設(shè)備也占用了大量的空間和金錢，但它們似乎并不滿足于當(dāng)下的需求。?太陽能和風(fēng)能等可再生能源也提供了時(shí)間變化，有些不可預(yù)測的能源供應(yīng)，必須將其作為電力接收并存儲，直到電池存滿為止。 用于存儲和輸送電能的常規(guī)設(shè)備 ，電池和電容器，無法實(shí)現(xiàn)高能量密度，高功率和快速充電的必要組合，若解決這一問題，成了我們的電池未來技術(shù)突破點(diǎn)至關(guān)重要?！?/p>

馬里蘭大學(xué)馬里蘭納米中心的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出新的電池系統(tǒng)，用于儲存來自替代電能來源的電池，在某些情況下，這些電池的效率是商用產(chǎn)品的10倍。電池電能存儲設(shè)備可以分為三組。每個(gè)電池組都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。主要由鋰離子組成的電池會積聚大量能量，但無法承受高功率或快速充電。第二種類型是電化學(xué)電容器（ECC）。它們的優(yōu)點(diǎn)是它們能夠以相對較低的能量密度提供更高的功率。第三存儲設(shè)備是靜電電容器（ESC）。它們在兩個(gè)導(dǎo)體的表面上存儲電荷。這樣它們就能夠?qū)崿F(xiàn)高功率和快速充電，但代價(jià)是能量密度較低。

納米太陽能電池片

科學(xué)家們正在使用新工藝來增強(qiáng)設(shè)備的電池存儲容量。它們依賴于數(shù)百萬個(gè)具有特殊形狀的相同納米結(jié)構(gòu)，這些納米結(jié)構(gòu)將利用電子促進(jìn)能量傳輸。電子將來回移動(dòng)并在非常大的表面積存儲能量。我們都熟悉材料根據(jù)自然物理定律行事的事實(shí)。馬里蘭州的研究人員正在利用這一事實(shí)。他們正在利用這些行為的不尋常組合來產(chǎn)生數(shù)百萬甚至數(shù)十億微小的，幾乎無法區(qū)分的納米結(jié)構(gòu)。這些應(yīng)該接收，存儲和傳遞電能。科學(xué)家們正專注于自組裝，自限性反應(yīng)和納米結(jié)構(gòu)的自對準(zhǔn)行為。Rubloff進(jìn)一步澄清，“電能存儲系統(tǒng)的目標(biāo)是同時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率和高能量密度，使設(shè)備能夠保持大量能量，以高功率提供能量，并快速充電。”

馬里蘭州的研究團(tuán)隊(duì)正在尋找靜電納米電容器。它們顯著提高了此類設(shè)備的儲能密度 – 比商用設(shè)備高出10倍。這一進(jìn)步使靜電設(shè)備達(dá)到與電化學(xué)電容器競爭的性能水平。研究團(tuán)隊(duì)從一開始就建立了商業(yè)用途的技術(shù)。它們的外觀就像是以經(jīng)濟(jì)的成本生產(chǎn)的薄太陽能電池板。多個(gè)存儲設(shè)備可以在汽車電池系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)放在另一個(gè)上面。對于太陽能和風(fēng)能存儲，他們夢想與制造中的存儲設(shè)備完全集成。未來新的電池技術(shù)將更進(jìn)一步的發(fā)展，無論是在各個(gè)領(lǐng)域，相信不久納米電池技術(shù)將更進(jìn)一步的深入我們的生活當(dāng)中。