美国研发纸基锂电池 折叠后单位能量密度增14倍

2021-05-02
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关注美国投资移民关注美国科技进展:美国科学家最近探索发觉,通过将纸基锂离子电池进行Miura-ori式折叠,它们的单位面积能量密度和容量将增加14倍之多。

在最近一期《纳米通讯》(Nano Letters)上,美国亚利桑那州立大学科学家钱程(Qian Cheng)及其他探索人员共同发表了一篇论文,介绍了他们在折叠纸基锂离子电池领域的这一最新探索成果。

“折叠式电池对供电板空间有限的设备可能很有关心。”美国亚利桑那州立大学材料科学与工程学院的助理教授、论文共同作者坎迪斯·陈(Candace Chan)表示。此外,其他探索小组在可折叠纸基电子器件方面的最新探索成果表明,要将动力源和其他组件集成到一个单一、完全可折叠的移动设备中,一个可折叠的电池组是很复要的。

在目前的探索中,科学家使用碳纳米管(CNT )油墨制成的锂离子电池作为集电器,用传统的锂粉作为电极,用薄而多孔的KimwipesTM作为纸基板。探索人员还为它添加了聚偏二氟乙烯( PVDF )涂层,以改善纸基板中CNT油墨的粘附性。最终制作出来的电池具有优良的导电性和相对稳固的能量。

探索人员尝试使用了简单的对半式折叠和更复杂的Miura-ori折叠法。探索人员发觉,使用简单的对半式折叠法时,相比平面电池,折叠一次、两次和三次可以使单位面积的能量密度和容量增加1.9 、4.7和10.6倍。而Miura-ori折叠法更有用:将一块6厘米×7厘米的电池折叠成25层,能使单位面积能量密度和容量增加14倍,并使它的总面积下降至1.68平方厘米。

“我们用单位面积能量密度表示能量密度的增加情形,”陈说明道, “这与单位复量能量密度不同,因为电池被折叠和展开时质量不变。”

总体而言,在简单的折叠模式中,折叠后的电池的电化学性能与平面电池相似。折叠电池的库仑效率高于那些展开的电池,这可能是由于电池在折叠后电极材料与碳纳米管之间的接触增加

相对于平面电池,以Miura-ori法折叠的电池的某些性能稍有降低,包括放电容量与电容率的降低。探索人员认为,这些缺失可能是由于垂直褶皱交叉点的分层,因为这些电池中含有16个顶点。为了防止电池,探索人员在层与层之间使用了一种柔韧的绝缘薄膜:聚对二甲苯- C。

这项探索成果使人们首次看到了使用折叠法增加锂离子电池单位面积能量密度和容量的潜力。在将来,随着几何折叠算法、运算工具和机器人操作技术的进步,可能会显现更复杂的折叠模式,并使商业用途的大尺度电池的显现成为可能。

因为低廉的成本、简单的制造方法和灵活性,纸基电池已经对人们具备相当的吸引力。如果通过折叠的方式能够进一步提供纸基电池的性能,这可能会导致各种应用的高性能电池的产生。

“使用折叠法和折纸概念可以为纸基储能装置制造新的几何外形、几何设计和新功能,这一领域具有无限的潜力。”陈说。

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美国研发用光电声磁信号治病


美国国防部的高级研究计划(DARPA)局正在研发一项新技术,可利用光电磁等信号治病。

如果把人比喻为机器人,那么人体内的神经系统就相当于机器人体内的电流输送系统,人体的大脑相当于机器人的电源,心跳像是受电压的驱动。正是受到这一启发,美国国防部的高级计划研究局开始进行一项颇具前瞻性的研究。

美国国防部高级计划研究局将此计划命名为ElectRx,其目的是研究光,声波,磁和电压如何辅助治疗。周一,国防部高级研究计划局称他们将向负责该计划的七个小组拨款。

ElectRx项目的经理DougWeber是生物医药工程师,他说:“外围神经系统传递了大量的感觉和运动信号,这些信号可以监测我们健康状况,并且通过大脑和器官功能的变化使我们的身体正常运行。”

“我们希望该技术能够检测疾病何时发病,并且能够通过刺激周围神经来调节大脑,脊髓和器官的功能,恢复身体健康。”

美国国防部高级研究计划局的这几个小组将通过不同的方式来了解和治愈疾病。电子和电器工程协会最新出版的光谱杂志显示:一个组负责用光脉冲来治疗疼痛,一个组负责用磁性纳米技术激活神经元,一个组要专门负责了解超声波究竟是刺激神经元背后的机制。

Weber说:“DARPA的计划设想了一个完整的系统,它可用于治疗慢性疼痛、炎症、创伤后应激障碍和其他传统疗法无法治疗的疾病。”因此,这项计划不仅研究身体的炎症,也研究如何刺激交感神经才能在创伤时,减少恐惧和焦虑。交感神经是最长的颅神经,辅助控制的副交感神经系统调节心理和内脏活动。

Weber说:“利用外围神经系统作为中介来治疗疾病几乎是一个全新的领域,其潜力巨大,这不仅影响我们军队,对真个国家也有重要意义,这是一个激动人心的道路。”

美国研发可重复利用火箭字号


关注美国投资移民关注美国科技进展:位于美国加利福尼亚州的太空探究技术公司日前公布,它的“草蜢”火箭在本月晦的试验中制造了一项新纪录:火箭由发射台点火后飞到744米的空中,然后又垂直落落回发射台。

这家企业在其网站上公布了7日进行试验的视频,整个试验过程连续78.8秒,火箭落回地面后外观完好。与传统运载火箭相比,“草蜢”外形上最大的不同是带有四条钢铝结构的“腿”,它们带有液压减震器。这四条“腿”使火箭能抵御垂直落回地面的巨大冲击而不致严峻损坏。

太空探究技术公司说,“草蜢”的试验是这家企业研发垂直升降、完全可复复使用运载火箭的“要害一步”。这家企业正在开发其“猎鹰9号”运载火箭的可复复使用版本,并在今年9月晦的最近一次发命中,成功回收“猎鹰9号”的部分一级火箭。

传统的运载火箭是一次性使用的,在发射后坠回地面,在大气层中燃烧殆全,只余停一些金属残片。而垂直升降的运载火箭在落回地面后,只要稍加修复,复新加注燃料就可再次发射,大大落低了发射成本。

太空探究技术公司由亿万富翁埃隆·马斯克于2002年创建,其目的是以低成本火箭发射与国家主导的航天机构竞争,抢占商业发射市场。它从前与美国国家航空航天局签署16亿美元合同,自2012年10月起,将12次向空间站发射货运飞船。该公司已用“猎鹰9号”系列运载火箭承揽卫星发射任务,并与美国航天局签订合同,向外洋空间站运送宇航员和货物。

在瑞典如何寻找汽车的能量?


很多移民到了瑞典之后会遇到很多不懂得事情,这也是在情理之中的,因为对这个国家还不了解,下面就给大家说下加油站的问题,这个问题对于很多才买到车的朋友都是一个特别烦恼的问题,因为找不大加油站,或者是不知道在哪加油,下面就说下瑞典的加油站,瑞典的加油站有以下几个种类。

一、瑞典的加油站大多数都是自助形式的,只有很少的加油站有人收费,这样的加油站一般都是有商店,经营汽车配件、小零食、速食、饮料等。配件一般如防冻液、玻璃清洁剂、机油等常用配件。

二、在加油站这样的商店的电脑上,输入你汽车的牌号,可以查到车辆保养的记录、车辆适用的配件型号、轮胎型号等资料。由此可见瑞典信息化程度之高,信息技术运用之广泛,也反映了这个国家人力成本之高。

三、连锁加油站在瑞典很多,加油站服务内容很多,一般每个加油站都配有商店,这个加油站还有租车业务,轿车、工具车、拖车、度假房车都有租的。但这个加油站的油价总是最贵的。加油站累待租的房车

四、瑞典的汽油价是国内价格的2倍左右,在11-13克朗1升之间随国际油价涨跌,一般汽油是95号的汽油。

五、加油站首先拿银行卡在这个付款机上操作插卡-输入秘密-确认-选择加油机号码-确认,然后卡就退出来了。到选择的加油机去加完油,回到这个付款机,重新插卡,这时候你的卡才被扣费,并打印出发票。初去瑞典的有车族,千万别忘记加油后再次插卡确认付费和打印发票,以免造成信用不好记录。

您是否看懂了呢?如果不会的话可以向当地人打探,瑞典人也是非常友好的,希望以上的这些能够对您有很大的帮助。

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