史丹福大學22日宣佈,史大材料學與工程系副教授崔屹(Yi Cui)研發出新一代的電池,以銅合金的奈米粒子製成的電池,將可以用低成本,製成可長期使用,高效率、大規模的電網,達成研究員多年來的夢想,預計也將改變未來電池及能源產業。這項研究發表於最新一期《Nature Communication》。
崔屹於2009年以奈米材料研發出「紙電池」(Paper Battery),今年7月繼續成功以「奈米碳管」及「奈米銀線」製成「透明電池」(Transparent Battery)。崔屹與史丹福大學幾位團隊研究生的先後研究報告,都刊登主流科學期刊《美國科學學會發展雜誌(Proceedings of the National Academy of Sciences》。
崔屹及研發團隊以「銅合金奈米粒子」(Nanoparticles of a copper compound)製成的結晶做為電池裡的電極,在實驗中可以達到4萬次的充電及放電循環,並且能保有80%的充電能力。傳統的鋰電池(Lithium ion Batter)只能充電放電400次,在400次之後就不能再使用。
崔屹指出這是一項突破性的研發,因為電池可以有上萬次的充電放電循環,「幾乎是永久使用。」
研究生威西爾斯(Colin Wessells)表示,若是以現有太陽能源板一天幾次充放電來計算,將可使用到30年以上沒問題。
以「銅合金奈米粒子」製造出來的超級電池,成功之處在以奈米材料結晶形成的「 鐵氰化物」(Hexacyanoferrate)來作為電池的電極,使充電時電流進出的離子(Ion)更順暢,也使離子不會像傳統電池造成結晶體而結束電池壽命。而以「亞鐵」(Potassium)來控制的離子尺寸大小,和氰化鉀電極正好配合。
崔屹研發出的新電池,是應用在太陽能源板的最佳選擇,一來製造成本比傳統電池要低許多,二來是充電及放電的能力比傳統電池高許多,三是壽命比傳統電池長許多倍。崔屹表示,他已經進行研究以不同的材料組合,應用到不同的電池產品。
資料來源:
世界日報 2011年11月23日