鋰離子電池技術，一種將鋰離子來回移動到充電和放電的充電鋰離子電池，使得設備的充電速度更快，持續(xù)時間更長。由SLAC的斯坦福大學材料與材料科學研究所的教員、斯坦福材料科學教授威廉崔領導的一個國際研究小組今天發(fā)表了這些發(fā)現(xiàn)。高分子化合物.以前，它有點像一個黑夾子，麻省理工學院教授、這項研究的另一位負責人馬丁巴贊(MartinBazant)說。你可以看到材料工作得很好，某些添加劑似乎也有幫助，但你不能確切地了解鋰離子在這個過程的每一步都會往哪里走。你只能嘗試發(fā)展一種理論，并從測量中倒退。有了新的儀器和測量技術，我們開始對這些東西的工作原理有了更嚴格的科學理解。爆米花效應任何乘坐過電動巴士、使用過電動工具或使用過無繩真空的人，都有可能從他們研究的電池材料中獲益，磷酸鐵鋰。它也可以用于汽車的啟動-停止功能與蒸汽輪機和儲存風能和太陽能的電網(wǎng)。更好地理解這種材料和其他類似材料可能會導致更快的充電，更長的壽命和更耐用的電池。但直到最近，研究人員還只能猜測能讓它發(fā)揮用途的機制。當鋰離子電池充放電時，鋰離子從液體溶液中流入固體儲藏室。但是一旦進入固體，鋰就會重新排列，有時導致材料分裂成兩個不同的相，就像油和水混合在一起時分開相同。這就造成了覺悟所謂的爆米花效應。離子聚集在一起，形成熱點，從而縮短電池壽命。

來自俄羅斯聯(lián)邦研究核子大學(俄羅斯)的研究人員則在延長鋰離子電池使用壽命上有了新突破，他們正在研制含鎳-63納米團簇放射性同位素膜的放射性藥品β-伏打電池。其概念是開發(fā)壽命為100年的安全核電池，用于起搏器、微型葡萄糖傳感器、動脈血壓監(jiān)測系統(tǒng)、遙控物體和微型機器人以及能夠長期工作的獨立系統(tǒng)。研究成果發(fā)表在雜志上。應用物理信函.研究人員比以往任何時候都更感興趣的項目，開發(fā)納米技術，以微型化技術設備，重要是納米通訊系統(tǒng)。在創(chuàng)造將納米電子學和機械元件結合起來的微機電和納米機電系統(tǒng)方面的最新成就可以使開發(fā)微觀物理、生物或化學傳感器成為可能。然而，微型電池的缺乏為微機電系統(tǒng)和納米機電系統(tǒng)供應動力，阻礙了這類設備的大規(guī)模引進。今天，科學家們正在研究制造微型鋰離子電池、太陽能電池板、固態(tài)電池和各種類型的冷卻器的可能性。然而，這些電池仍然太大，無法開發(fā)真正的微觀和納米系統(tǒng)。另一種為先進的微機電和納米機電系統(tǒng)供電的方法是使用放射性同位素電池。無線電同位素或核或原子電池將元穩(wěn)定元素(原子核)放射性物質衰變的能量轉化為電能。這些元素的質量和體積都有很高的能量密度。持續(xù)能量排放的持續(xù)時間因核素的選擇而異。靜音無線電放射性核素電池可以在沒有錯誤或長期維護的情況下工作。鎳-63的獨特性能

熱電轉換被認為是將放射性衰變能量轉化為電能的最方便的方法之一。但科學家也在研究β-伏打電池及其實際應用。通過在微型電池中安裝一種發(fā)射軟β輻射的無線電話放射性核素，可以保護用戶和附近的物體免受輻射。因此，這種電池將有廣泛的應用。梅菲的研究人員研究了納米團簇鎳膜的電物理性質，并選擇了實驗的最佳參數(shù)，目的是建立一個系統(tǒng)，有效地將鎳-63同位素的β衰變能量轉化為電能。鎳-63放射性核素是β-伏打過程中最有前途的放射性同位素之一。這種軟β輻射發(fā)射器的半衰期很長，為100.1年。因此，這個獨特的元素非常適合為不要高輸出的各種系統(tǒng)供電。

彈性、相對惰性和易于加工的鎳是一種有效的金屬，就其性能而言.它不必在集裝箱內儲存和運輸。研究人員正試圖提高當前系統(tǒng)的效率，將鎳-63元素的β衰變能量轉化為電能，并尋找替代的物理系統(tǒng)。這種方法很有希望。梅菲的研究人員正在使用新的方法梅菲物理技術計量問題學院的助理教授PyltrBorisAum說，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種不尋常的物理系統(tǒng)，可以在納米結構的鎳薄膜中出現(xiàn)二次電子，并大大增強β粒子一連串非動量守恒所引起的電流信號。他指出：相對來說，制作一個實驗系統(tǒng)是相對容易的，該系統(tǒng)由密集填充的鎳微米團簇組成，金納米顆粒在二氧化硅表面的系數(shù)分布，這是一種寬帶介電，取決于它們的大小。