淺談納米技術(shù)在新能源電池中的運(yùn)用

陳怡志

[摘 要]隨著我國(guó)科技技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)各界越來(lái)越關(guān)注納米技術(shù)，尤其是在新能源電池中廣泛運(yùn)用了納米技術(shù)。和普通電池比較，基于納米技術(shù)的新能源電池具有很多優(yōu)異性特點(diǎn)，所以，很多研究人員對(duì)納米技術(shù)在新能源電池中的應(yīng)用，給予了高度重視。因此，本文對(duì)納米技術(shù)在新能源電池中的運(yùn)用進(jìn)行深入研究，具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]納米技術(shù) 新能源電池 運(yùn)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TN726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）17-0396-01

1.利用納米技術(shù)，研發(fā)出新型有機(jī)材料電池

Store Dot企業(yè)通過(guò)利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種新型有機(jī)材料電池。和傳統(tǒng)鏗電池相比，這種新型有機(jī)材料電磁的充放電速度更快。Store Dot企業(yè)認(rèn)為他們這次研發(fā)出來(lái)的新型有機(jī)材料能夠有效改善傳統(tǒng)鏗電池的電阻問(wèn)題，Store Dot企業(yè)通過(guò)利用納米技術(shù)，研發(fā)出的新型有機(jī)材料電池，其電阻值幾乎為0。Store Dot企業(yè)在研發(fā)充電技術(shù)過(guò)程中引入了納米技術(shù)，通過(guò)對(duì)納米點(diǎn)分子進(jìn)行充分利用，將多膚變?yōu)閮?chǔ)能納米管，能夠?qū)﹄娏康姆懦龊碗娏康膬?chǔ)存進(jìn)行一次性完成。在對(duì)納米點(diǎn)進(jìn)行充分利用后，在幾分鐘時(shí)間內(nèi)，便能夠使手機(jī)充滿電，假如是對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電，則僅需6500個(gè)納米點(diǎn)，便能夠?yàn)橐惠v電動(dòng)車(chē)充滿電量。

2.利用納米技術(shù)，研發(fā)出防爆的鏗離子電池

紐約大學(xué)研究人員，通過(guò)對(duì)納米技術(shù)的充分利用，研發(fā)出一種信息鏗離子電池，其中該電池具有防爆功能。另外，在冷卻、加熱反復(fù)循環(huán)過(guò)程中，這種新型電池能夠進(jìn)行重新啟動(dòng)和關(guān)閉，同時(shí)不會(huì)影響到電池的性能。在研究過(guò)程中，研究人員將一層石墨烯覆蓋在帶有納米級(jí)凸起的鎳顆粒表面上，同時(shí)在具有彈性的聚乙烯薄膜中嵌入以上顆粒。在電磁溫度上升至70℃以上時(shí)，聚乙烯薄膜便會(huì)快速膨脹起來(lái)，鎳顆粒出現(xiàn)互相分開(kāi)現(xiàn)象，電池便會(huì)停止進(jìn)行工作；在電磁溫度上升至70℃以下時(shí)，聚乙烯薄膜便開(kāi)始出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，鎳顆粒便會(huì)呈回互相接觸的狀態(tài)，此時(shí)電池便會(huì)繼續(xù)生成電流。

3.利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種新型金屬納米復(fù)合材料

北京大學(xué)研究人員在鋅、鎂合金溶液中融入碳化硅納米顆粒，形成一種新型金屬納米復(fù)合材料，其中，這種材料具有很多特性，如堅(jiān)固、高強(qiáng)的延展性、質(zhì)量小、高穩(wěn)定性等。在金屬結(jié)構(gòu)中，鎂是一種非常重要的材料，在對(duì)質(zhì)量小特性進(jìn)行保留的基礎(chǔ)山個(gè)，研究人員又大大提高了這種材料的堅(jiān)固性。碳化硅這種金屬材料是非常堅(jiān)硬的，到目前為止，很多汽車(chē)的碳瓷剎車(chē)、離合器等均運(yùn)用了碳化硅材料。在鎂這種金屬材料中完全融入將碳化硅納米顆粒，同時(shí)通過(guò)對(duì)高壓進(jìn)行充分運(yùn)用后，對(duì)金屬進(jìn)行壓縮和扭轉(zhuǎn)，能夠大大提高材料的堅(jiān)固性。而在這種新型金屬納米復(fù)合材料中，鎂比重為87%，碳化硅比重為13%。電動(dòng)汽車(chē)電池組質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)運(yùn)用這種新型金屬納米復(fù)合材料，能夠得到有效解決。

4.利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種獨(dú)特的納米環(huán)

哈佛大學(xué)研究人員通過(guò)利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種獨(dú)特的納米環(huán)。在傳感器、太陽(yáng)電池等中均可以運(yùn)用這種環(huán)形納米環(huán)，能夠使能源效率得到有效優(yōu)化。實(shí)際上，新型納米環(huán)就是一種聯(lián)苯納米環(huán)化學(xué)分子，通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)，納米環(huán)能夠變?yōu)橐环N對(duì)能力進(jìn)行有效發(fā)射、吸收的新型材料。利用1nm納米環(huán)，能夠研發(fā)出新新的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，各種光學(xué)組件和能量組件均能夠?qū)ζ溥M(jìn)行運(yùn)用。新型納米環(huán)中存在具有可控性的能隙，所以能夠?qū)σ恍┎牧蠁?wèn)題進(jìn)行有效解決，因?yàn)榧{米環(huán)能量處于導(dǎo)電帶、價(jià)電帶二者之間，所以這對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)是非常重要的。到目前為止，基于聚介物的長(zhǎng)鏈材料已獲得最好的使用效果。研究人員對(duì)氮原子、碳原子的共同使用后，制作出多種納米環(huán)，且對(duì)其相應(yīng)的行為表現(xiàn)進(jìn)行了密切觀察。目前，研究人員已對(duì)納米環(huán)的特性進(jìn)行充分證實(shí)。對(duì)于環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過(guò)利用納米環(huán)，能夠在其里面加進(jìn)其他一些東西，以對(duì)其特性進(jìn)行有效改變。

5.利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種新型的納米太陽(yáng)電池

清華大學(xué)研究人員通過(guò)利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種新型的納米太陽(yáng)電池。研究人員預(yù)測(cè)，和傳統(tǒng)設(shè)備相比，新型納米太陽(yáng)電池的效率能夠高出約40%。小型單個(gè)設(shè)備通過(guò)利用新型納米太陽(yáng)電池，便能夠產(chǎn)出非常多的電力，能夠?qū)μ?yáng)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行有效改變。通過(guò)研究后發(fā)現(xiàn)，一個(gè)單結(jié)納米結(jié)構(gòu)太陽(yáng)電池，在太陽(yáng)光照射作用下，能夠產(chǎn)生理論效率最大值為42%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出傳統(tǒng)平面器件的效率。

6.利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種新型三維納米框架催化劑

加州大學(xué)研究人員通過(guò)利用納米技術(shù)，研發(fā)出一種新型三維納米框架催化劑。研究人員通過(guò)利用納米框架結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ν馔耆蜷_(kāi)材料結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠?qū)⒉牧现新駴](méi)的一些原子完成清除，其中這些原子沒(méi)有任何功能且占據(jù)空間。最后，能夠?qū)⒁欢〝?shù)量的催化位點(diǎn)留下，且其位于框架表面不同位置，我們從不同方向，都能夠?qū)ζ溥M(jìn)行接近。如果溶劑中含有央企，便極易會(huì)產(chǎn)生溶解效應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生納米框架結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行提高，則能夠有效縮短反應(yīng)時(shí)間。在對(duì)基本原料制備完成以后，研究人員在氛氣內(nèi)處理退火熱，此時(shí)在納米框架的表面便會(huì)形成一層保護(hù)層，其中保護(hù)層是由鉑組成的，大大增強(qiáng)了耐久性。納米框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面和外表面主要組成均為納米鉑結(jié)構(gòu)，因而使氧化還原反應(yīng)活性得到有效提高。和鉑碳催化劑比較，納米框架催化劑的質(zhì)量活力和比活力要高出很多。納米框架催化劑，能夠?qū)︺K用量進(jìn)行大幅度降低。

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