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马萨诸塞大学科学家极大的提高了聚合物链储能效率

   日期:2018-01-10     来源:材料科技在线    浏览:1271    评论:0    
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一支来自马萨诸塞大学的团队研发出了一种聚合物基能量存储系统,当需要时会以热量形式放出能量。科学家们说他们的系统利用像圣诞节彩灯一样排布的聚合物链,可以实现比以前聚合物基系统高一倍的存储密度。

马萨诸塞大学科学家正研发的一种新电池提供了锂电池的一种新的替代品。这种电池把能量存储在化学键里,释放出的是热能而不是电能。


根据《科学报告》杂志的报导,这个系统可以实现平均510J/g的存储密度,最大可达到690 J/g。而之前的聚合物储能系统只有200J/g。 “理论上我们能够实现800J/g的存储密度,但是没人能够做出来,” 马萨诸塞大学化学教授Dhandapani Venkataraman说,“这篇文章报导说我们已经达到了聚合物系统的最高的能量存储密度之一。”

这个系统是在麻省理工教授Jeffrey Grossman早先的研究成果的基础上建立的。他提议在碳纳米管的四周安排分子,这可以让科学家能操纵分子的行为,确定能量的吸收和释放。

研究人员以Grossman的关于控制排布的想法为基础,但选择了柔性聚合物而不是碳纳米管。 “你不能缩短碳纳米管分子之间的距离,” Venkataraman解释说,“我们想类似于圣诞节彩灯一样的聚合物链的结构会让偶氮苯团彼此之间挨得更近并互相影响,也就是当它们获得能量并变得更稳定的时候。”

尽管最开始的结果很成功,但是通过进一步的实验,团队没法解释为什么处理溶剂的选择提高了储能效率。“我们认为,线上的灯泡(类比链上的分子)之间的距离是最重要的。但更重要的是许多线和它们的灯被排布的方式,” Venkataraman继续说道。“事实证明,我们使用的处理溶剂基本上可以确保最大的存储密度。”

该团队表示,目前仍有一些与充电有关的实际问题,现在将重点研究。这项技术可以在太阳能板上应用。太阳能板白天收集能量,在天黑后用来加热或烹饪。
 
标签: 聚合物链 储能
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