更持久的电池得到了分子滑轮的推动
由于科学家们在一个大问题上取得了进展：一种能储存大量能量但很快就会分解的电池材料，人们对持久电池的梦想就更近了。他们找到了一种方法，用小“滑轮”来保持硅材料的完好无损。
**商有兴趣用硅代替石墨**一种称为阳极的电池组件。硅的能量是硅的五倍，但它也会膨胀到400%，然后破裂，这意味着电池寿命很糟糕。在今天发表在《科学》杂志上的一篇文章中，科学家们用分子**了滑轮。这些滑轮将硅固定在适当的位置，这样硅就不会膨胀。在测试中，电池在数百次循环后仍保持98%的有效性，持续时间与石墨阳极电池一样长。这可能是电动汽车等产品的一个关键发展，因为电动汽车需要能够长期储存大量能量的电池。
让我们退一步看看电池是如何工作的。电池两侧有导电体。其中一个电极，叫做阴极，由锂制成，并含有带正电的电子。相反的电极，称为阳极，持有负电荷的离子。在充电过程中，锂离子从阴极移动到阳极。当电池使用时，锂会向相反的方向移动。
阳极通常由石墨制成。早期对硅阳极的研究是用粘合剂或聚合物（你猜到了）将硅粘合在一起。但研究报告的合著者、韩国先进科学技术研究所（KAIST）的工程师jangwookchoi说，这些材料很硬，不能和硅一起移动，也不能牢牢地固定住粒子。
在今天的研究中，崔的团队创造了一种粘合剂，这种粘合剂既有足够的弹性来适应膨胀，又有足够的强度来防止硅膨胀到分散。这个滑轮叫聚轮烷，由一根“线”上的环组成，可以上下滑动。同样在KAIST的合著者alicoskun解释说，由于硅环可以移动，它们可以随着硅的膨胀而移动，但要用力来阻止硅的过度膨胀。他们持有的硅颗粒，使他们不解体，而改变。
科斯昆与西北大学的弗雷泽·斯托达特（Fraser Stoddart）进行了博士后研究，斯托达特因在分子机器和使这些滑轮成为可能的键上的研究而于2016年获得诺贝尔化学奖。”“人们认为这类研究只是着眼于花哨的分子，但这是真实的，”科斯昆说这项研究可以对实际应用产生影响。”
韩国蔚山国家科学技术研究院（Ulsan National Institute of Science&；没有参与研究的技术人员。不过，Coskun和Choi已经与“韩国一家大型电池**商”合作，试图将其推向市场。”电动汽车可以是一个主要的应用，但这对所有需要更多能源的应用都有帮助想象一下，**充电持续三天而不是一天。”
- 发表于 2021-05-29 04:10
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