石墨烯都弱爆了,国产的另一个领先世界的新科技发明来了!
来源:宝鄂实业
2019-03-11 09:45
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随着锂离子电池涌入市场,全世界对电池的需求高达200000万兆瓦时。这相当于444亿个劲量极限AA锂电池,足以环绕地球57次。截止20年后,也就是2017年,这一需求已经翻倍。大多数需求来自智能手机和平板电脑,预计两者在未来6年将增加45%。用于交通,例如汽车的电池花费将翻倍,高达209亿美元。考虑到如此巨额的消费,研究人员正在努力改善电池寿命与蓄电能力。
据中新网报道,东南大学熊仁根教授团队、游雨蒙教授课题组与合作者在分子铁电、压电材料领域取得重要研究进展。相关研究结果于,受到全球学界关注。熊仁根教授介绍,在材料受挤压或拉伸时可以产生电,或在材料两端施加电压后材料会伸长或缩短的特性称之为压电性,具有压电性的材料被称为压电材料。
由于可以将压力转为电信号,压电材料被用于超声传感器和加速度传感器上。目前,我们所熟知的智能手机上的”摇一摇“功能,正是依靠压电加速度传感器实现的。随着科技的发展,人们希望各类电气设备能够越来越便携,比如说做成织物,编织成衣服穿戴在身上。近百年来,研究者一直在努力提升分子材料的压电性能,但都收效甚微。而熊仁根教授团队的新发现将带给智能手机电池蓄电新思路。
虽然研究目前还仅存在于实验室内,但随着新型分子铁电体的开发和进步,制作出具有实用性的柔性薄膜压电元件不再是一件难以企及的梦想。或许就在不远的将来,人们就可以通过弯折衣角来为手机进行充电。值得指出的是,通过对新型分子铁电材料的发现,中国在分子材料领域又一次走在了世界前列。
这项研究由东南大学化学化工学院熊仁根教授团队张毅博士等发起,研究发现,咪唑高碘酸盐化合物随着温度变化在介电、压电、二阶非线性和电-机械耦合等物理特性方面都表现出了明显的双稳态特征。此项研究成果于近期在国际材料科学界顶尖杂志《先进材料》上发表。
此次开发的穿孔石墨烯分子是分子中央有纳米级微孔的大环有机分子。以这种分子的固体物质作为电极制造电池并进行检测的结果证实,这种分子是一种优秀的电极材料。此次研究的着眼点是开发备受期待的新一代电池,即全固态电池,没有采用常规电池使用的液体电解质,而是采用固体电解质。使用锂离子传导性高而且稳定的络合氢化物作为固体电解质,为这次的新发现创造了契机。
据介绍,双稳态是材料的物理性质在一定的外界条件下处于两种或多种稳定状态,且能在热、电、磁、光、压力等外界微扰条件下完成不同状态之间的转换。它们在分子开关、传感器材料、信息存储和记忆材料等领域有广阔的应用前景。
这种屏幕具有以下几个特点:依靠反射环境光而产生颜色,在强光下仍然表现出色;而且厚度只有一微米,可以弯折。也就是说,这项技术顺便带来了分辨率大突破——提高到分子级别,相比之下2k、4k都弱爆了。