自愈合技術(shù)，一種在可穿戴設(shè)備和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)比較普遍的技術(shù)，將要使用在提高電池的壽命方面。

    一組厄巴納伊利諾斯州大學(xué)的研究人員已經(jīng)研發(fā)出一種新型電池，這種電池的陽(yáng)極（帶陰電荷）使用的材料為硅納米復(fù)合材料。該團(tuán)隊(duì)同時(shí)還開發(fā)出一種控制電池內(nèi)部成分的方法，這種方法可以解決包括硅電池在內(nèi)的一些常見問題。

    航空航天工程學(xué)教授Scott White在一份聲明中說(shuō)道，“這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于自愈合材料的研究比較新鮮，因?yàn)檫@項(xiàng)研究主要應(yīng)用在儲(chǔ)存能量的自愈材料上，這是一個(gè)完全不同的課題。我們要做的不是恢復(fù)材料的結(jié)構(gòu)性能，而是修復(fù)材料儲(chǔ)存能量的能力。”

    位于便攜式供電設(shè)備和電動(dòng)汽車的鋰離子電池內(nèi)的陽(yáng)極，通常是由石墨粒子復(fù)合而成。這種材料使電池性能表現(xiàn)優(yōu)異，但是隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，其充電時(shí)間也會(huì)越來(lái)越久。

    材料科學(xué)與工程教授Nancy Sottos在一份聲明中說(shuō)：“硅的含量比較高，因?yàn)楹扛撸覀兊碾姵乜梢詢?chǔ)存更多的電能。但是如果膨脹收縮次數(shù)過多后，這種硅電池可能就會(huì)慢慢變成粉脫落。”除此之外，這種納米硅顆粒制成的電池陽(yáng)極隨著時(shí)間的推移，一般不會(huì)有其他諸多問題。

    說(shuō)“電池經(jīng)過一次又一次的充放電循環(huán)，最終將會(huì)失去儲(chǔ)存能力，這是因?yàn)殡姵貎?nèi)的硅顆粒開始從粘結(jié)劑上脫離。”

    研究人員通過在硅納米粒子和聚合物修補(bǔ)劑之間，建立可逆化學(xué)鍵，不讓硅顆粒脫落，賦予硅陽(yáng)極自愈能力，從而提高硅陽(yáng)極的性能。即使經(jīng)歷400次的充放循環(huán)，電池仍能保留最初產(chǎn)能的80%。

    “這個(gè)重連化學(xué)鍵的動(dòng)態(tài)過程本質(zhì)上是把硅粒子和聚合物修補(bǔ)劑重新連接在一起，這也明顯改善了電極的長(zhǎng)期表現(xiàn)。”Sottos說(shuō)。

    這種電池其能量密度也比較高，因此它比一般的石墨陽(yáng)極電池可以儲(chǔ)存更多的電能。Sottos說(shuō)：“能量密度越高越好。”“除此之外，為了儲(chǔ)存更多的電量，還可以選擇增加電池的數(shù)量，但這會(huì)大大增加電池的重量，尤其對(duì)電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的問題。”

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：殷鵬飛

《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414