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三维微电池:薄如纸 大容量 快充电
添加时间:2014-10-21  来源:科技日报  点击:1383  
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科技日报讯(记者 张晔 通讯员 杨萍 陆蒨) 在银行卡里配置微型CPU、液晶显示器和键盘,内置超薄微型电池,像电脑一样可视、操作。去年以来,一种超级金融IC卡大出风头成为智能卡的潮流新宠。但是,研发小身材、大容量的微型电池技术却成为限制超级金融IC卡普及和使用的一个短板。

记者近日从南京理工大学了解到,该校夏晖副教授带领的课题组首创了一种三维纳米电极的制备方法,有望使三维微电池在保持一张A4纸厚度的前提下,相同面积的容量超出目前二维微电池的10倍。国庆前夕,该成果的相关论文发表在Nature系列杂志《自然-亚洲材料》上。

微型电池,也叫薄膜电池。不同于普通的锂离子电池,微电池以薄膜的形式依次沉积,整个电池的厚度只有10—20微米,设计成任意形状和大小集成在IC卡电路中,可循环充放电达上万次,也没有传统锂离子电池的爆炸风险。薄膜微电池除了能用在超级智能卡,在微电子机械系统(MEMS)、植入型医疗装置、微型传感器以及微型国防技术装备上具有广阔的应用前景。

目前,微型电池已成为全球研究热点。三维微电池是微型电池的发展趋势。但是构建自支撑三维纳米结构的正极材料仍然是未攻克的难点,制约了三维微电池的进一步发展。

夏晖课题组设计了一种两步水热合成方法,在金属衬底上成功制备出自支撑LiCoO2纳米线阵列,呈现出独特的“链条”结构,具有大的表面积和快速离子传输的性能,其单位面积的比容量是二维薄膜电极的10倍,并且同样能实现快速充放电。

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