新型太空电池问世 充电速度更快 重量更轻

据物理学家组织网络8月31日报道，美国科学家开发了一种更轻、充电速度更快的电池，可以为宇航服甚至火星探测器供电，也可以安装在卫星上。这项研究由美国国家航空航天局资助，相关论文发表在最近出版的《美国化学学会杂志》《应用材料与界面》上。

其中一名研究人员，克莱姆森大学的科学家罗摩克里希纳波德拉说：“大多数卫星主要从太阳获取能量，但是卫星在地球的阴影下也必须储存能量，所以卫星是有装备的。”电池应该尽可能轻，卫星越重，任务成本越高。”

波德拉团队开发了最新的硅材料电池。硅可以封装更多的电荷，这意味着更多的能量可以储存在更轻的电池中。尽管科学家们一直非常重视硅的储能能力，但硅在放电时会分解成更小的碎片。鉴于此，Podira等人使用微小的硅“纳米”粒子来代替，这可以提高稳定性并提供更长的循环寿命。

研究人员首先制作了一种叫做布基纸的碳纳米管材料的逐层结构，然后将硅纳米粒子夹在中间。——制造了一种像三明治一样的新型电池。

波德拉说，有了这种内部结构，即使硅粒子破裂，它们“仍然在夹层中。”

研究人员说：“独立的碳纳米管片使硅纳米粒子彼此电连接。这些纳米管形成了一种准三维结构，甚至在500次循环之后，硅纳米粒子可以聚集在一起，并降低由纳米粒子破裂引起的电阻。”

由硅和其他纳米材料制成的电池不仅可以提高容量，还可以用更高的电流给电池充电，从而缩短充电时间。因为新电池使用纳米管作为缓冲机制，充电速度比现有电池快四倍。此外，新电池重量更轻，充电速度更快，效率大大提高，这对穿着电池供电宇航服的宇航员更有利。