關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業: 訂閱。 透過購買訂閱,您將幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
最新研究表明,碳奈米管——由單層碳原子組成的微小管狀結構——有望延長電池的壽命。《物理評論快報》 current issue 發表的研究結果表明,這種微小的管可以儲存兩倍於石墨的能量,石墨是目前許多可充電鋰電池中用作電極的碳形式。
電池電極上發生的還原和氧化反應產生電子流,從而產生和儲存能量。傳統的石墨電極每六個碳原子可以可逆地儲存一個鋰離子。為了研究碳奈米管的儲存容量,北卡羅來納大學教堂山分校的 Otto Zhou 及其同事首先建立了單壁管束。然後,他們透過將管浸入強酸中來縮短管並開啟管的末端。隨後使用電化學和核磁共振波譜法進行的能量保持潛力測試表明,其儲電容量大約是石墨的兩倍。科學家們解釋說,管的開口端促進了鋰原子擴散到其內部。事實上,這些微小的管成功地做到了每三個碳原子可逆地儲存一個帶電離子。
與奈米技術新興領域的許多發現一樣,基於這項工作的商業裝置離實際應用還有一段距離。“在製造出真正的裝置之前,我們還需要努力克服其他實際問題,”Zhou 說,“但我們非常樂觀。”
