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科学家们已经开发出了一种金刚石纳米线能量存储系统,它可以存储的能量是锂
发布时间:2020-05-15 06:41:33   来源:潮州视窗
 

  

这项研究背后的研究人员将他们提出的能量储存系统描述为金刚石纳米线,这是一种材料科学家们已经探索了一段时间的微小结构,因为它具有独特的物理特性。这些金属丝是由非常薄的一维碳丝组成的,它们可以被扭曲或拉伸,以储存机械能。

这项研究的作者詹海飞博士说:就像压缩线圈或儿童钟表玩具一样,随着扭曲线束的展开,能释放出能量。如果你能制造一个系统来控制纳米线提供的能量,那么在许多应用中,它将是一种更安全、更稳定的储能方案。

詹海飞和他的团队进行了计算机建模,并研究了假想中的金刚石纳米线的能量密度。根据研究结果,这些系统每公斤可存储1.76兆焦耳,比同等质量的钢弹簧高出4至5个数量级,比锂离子电池高出3倍。

虽然这种优越的能量密度是这种系统发展的巨大动力,但它的安全性是另一种动力。因为它不涉及锂离子电池的电化学反应,避免了泄漏、爆炸或简单化学故障的危险。在高温下,化学储存系统可能爆炸,或在低温下失去反应。这些也可能在故障时泄漏,造成化学污染。詹说。机械储能系统不存在这些风险,因此它们更适合在人体内潜在的应用。。

研究小组设想了这种系统的用途,从可穿戴技术到用于心脏和大脑功能的生物医学工具,再到机器人。

这种纳米线线束可用于下一代输电线路、航空电子产品以及诸如场发射、电池、智能纺织品和建筑材料等结构复合材料,詹先生说。

这项研究发表在自然传播杂志上。

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