今天，科学家们在第241届美国化学学会全国会议和博览会上报告说，下一代电池，就像下一代电视一样，可能是3d的。他们介绍了一种新的锂离子电池，这种电池已经有了原型版本，具有三维的内部结构，非常适合现在出现在汽车经销商展厅的电动汽车。
3-D锂离子电池在几分钟内充电，而不是几小时，可以更接近电动汽车可以快速充电，因为气动车辆“填充”泵。科学家们表示，三维格式可以是对其他可充电电子设备的分数更强大，更持久的电池的基础。
研究负责人艾米·普列托博士说，研究小组已经有了一个3-D原型机，大约一个手机电池大小，充电需要12分钟，而传统的锂离子电池需要2个小时。她补充说，在高放电率下，这种电池的放电次数是传统锂离子电池的两倍多。
“给手机、笔记本电脑和其他电子产品充电需要时间，这当然是一种偶尔的麻烦，”普列托说。“然而，这当然不会阻止任何人购买这些产品。充电时间对电动汽车来说可能是一个更重要的因素。你在高速公路上休息，你想快速充电，就像你在加油站加满油一样。这需要新一代电池才能做到，我们希望3d电池能走在前沿。如果我们的电池能发挥它的潜力，它可能是电动汽车的理想电池。”
普列托在科罗拉多州柯林斯堡的科罗拉多州立大学的研究是一项更大的科学探索的一部分，旨在改进锂离子电池，锂离子电池在许多方面已经超过了镍镉(NiCad)电池。例如，锂离子电池每盎司所携带的能量是镍镉电池的两倍;他们3.6伏的高电池电压允许电池组设计只有一个电池，而且没有“记忆效应”，限制锂离子完全充电的能力。
他们的解决方案包括对电池内部进行根本性的改变。传统的锂离子是由石墨，一种碳作为阳极(负极)，一种锂化合物作为阴极(正极)，以及一种分离电极的电解质组成的。电极被排列成多层薄层，就像一叠煎饼。锂离子(锂的带电粒子)在放电时从碳阳极通过电解液移动到锂阴极，并在充电时yabo214返回。然而，这种配置正是锂离子电池的主要缺点:它们充电速度缓慢，寿命有限(大约两年)，并且需要特殊的内置电路来防止过热。
在尝试解决这些问题时，Preito的团队做了一些重新配置。它们用铜锑苷酸的纳米线取代了石墨阳极，由铜和锑组成的金属材料。纳米线，每个人毛的宽度的纳米线，具有巨大的表面积，并且可以存储两倍的锂离子作为每单位体积的相同量的石墨。纳米线也比石墨更具化学稳定，也更加耐热。
它们的原型3-D电池是关于手机电池的尺寸。在电池内部，它们将纳米线布置成紧密填充的三维结构，类似于毛刷的刷毛。对于最终配置，纳米线将涂有薄的电解质层 - 材料将阳极与阴极分离 - 并围绕着由锂制成的常规阴极材料。
实验室测试表明，与标准锂离子手机电池的两个小时相比，第一个原型（尚未间隙）可以重新充电。普里托表示，电池应具有寿命超过现有锂离子电池的两倍。电池的商业版本比等效的锂离子电池更薄，较轻，因为3-D版本每单位体积持更多锂。
普列托与他人共同创立了一家名为“普列托电池”的公司，致力于将这项技术商业化。普列托表示，第一批3d电池将在两年内面世。科学家们承认资金来自美国国家科学基金会和私人捐助者。亚博老虎机网登录
美国化学学会是美国国会包租的非营利组织。随着163,000多名成员，ACS是世界上最大的科学社会，通过其多个数据库，同行评审期刊和科学会议提供有关化学相关研究的全球领导者。其主要办公室位于华盛顿州，D.C.和俄亥俄州哥伦布。
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