更持久的電池得到了分子滑輪的推動
由於科學家們在一個大問題上取得了進展：一種能儲存大量能量但很快就會分解的電池材料，人們對持久電池的夢想就更近了。他們找到了一種方法，用小“滑輪”來保持矽材料的完好無損。
**商有興趣用矽代替石墨**一種稱為陽極的電池元件。矽的能量是矽的五倍，但它也會膨脹到400%，然後破裂，這意味著電池壽命很糟糕。在今天發表在《科學》雜誌上的一篇文章中，科學家們用分子**了滑輪。這些滑輪將矽固定在適當的位置，這樣矽就不會膨脹。在測試中，電池在數百次迴圈後仍保持98%的有效性，持續時間與石墨陽極電池一樣長。這可能是電動汽車等產品的一個關鍵發展，因為電動汽車需要能夠長期儲存大量能量的電池。
讓我們退一步看看電池是如何工作的。電池兩側有導電體。其中一個電極，叫做陰極，由鋰製成，並含有帶正電的電子。相反的電極，稱為陽極，持有負電荷的離子。在充電過程中，鋰離子從陰極移動到陽極。當電池使用時，鋰會向相反的方向移動。
陽極通常由石墨製成。早期對矽陽極的研究是用粘合劑或聚合物（你猜到了）將矽粘合在一起。但研究報告的合著者、韓國先進科學技術研究所（KAIST）的工程師jangwookchoi說，這些材料很硬，不能和矽一起移動，也不能牢牢地固定住粒子。
在今天的研究中，崔的團隊創造了一種粘合劑，這種粘合劑既有足夠的彈性來適應膨脹，又有足夠的強度來防止矽膨脹到分散。這個滑輪叫聚輪烷，由一根“線”上的環組成，可以上下滑動。同樣在KAIST的合著者alicoskun解釋說，由於矽環可以移動，它們可以隨著矽的膨脹而移動，但要用力來阻止矽的過度膨脹。他們持有的矽顆粒，使他們不解體，而改變。
科斯昆與西北大學的弗雷澤·斯托達特（Fraser Stoddart）進行了博士後研究，斯托達特因在分子機器和使這些滑輪成為可能的鍵上的研究而於2016年獲得諾貝爾化學獎。”“人們認為這類研究只是著眼於花哨的分子，但這是真實的，”科斯昆說這項研究可以對實際應用產生影響。”
韓國蔚山國家科學技術研究院（Ulsan National Institute of Science&；沒有參與研究的技術人員。不過，Coskun和Choi已經與“韓國一家大型電池**商”合作，試圖將其推向市場。”電動汽車可以是一個主要的應用，但這對所有需要更多能源的應用都有幫助想象一下，**充電持續三天而不是一天。”
- 發表於 2021-05-29 04:10
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