你沒看錯!下一代手機電池主要原料是大米!

【Game2.tw新聞組報導】7月14日消息:短短數年間,智能手機已經從最初的單核進化到了八核,內存等其他元件也在快速發展,唯一還在原地踏步的就是電池了,電池正逐漸成為手機身上瓶頸最大的部件。主打超長待機的諾基亞105等神機已經賣脫銷,足見電池的瓶頸多麼制約智能機的發展。

在任何一個數碼產品的鋰電池中,石墨陽極總是不可或缺的。為了提高電池性能,許多研究人員希望用用矽陽極取代原有的石墨陽極,這些研究有潛力將電池容量提升10倍。但隨著需求以幾何級膨脹,終有一天,人類手頭的石墨材料可能會無法應對這一切,傳統的矽陽極會在充放電中膨脹,從而導致電池容量快速下降。

你沒看錯!下一代手機電池主要原料或是大米!

很多朋友知道,當手機不幸落水濕身之後,一碗大米能增加手機被救回來的機率,不過,大米的能耐絕非僅此。韓國的科學家的研究表明,我們或許找到了新的答案:大米!

大米作為一種全球廣泛種植的農作物,年產量約可達到4.22億噸。伴隨著年產量極高的大米種植,每年也產生了大量的被浪費的稻殼。韓國環境能源水可持續發展研究生學院和韓國先進科學技術研究所的教授蔡張旭(Choi Jang Wook)和他的同事發現,通過還原從稻殼中提取的二氧化矽,可以得到具有納米三維多孔結構的矽。文章發表在7月8日出版的《美國科學院院刊》(PNAS)上。文章中詳細介紹了該如何從稻殼中得到矽以及這種矽所具有的納米三維多孔結構的獨特性。

稻殼有一層獨特的二氧化矽層,在稻殼佔的比重大約是19.5%, 為了保護內部的米粒、防止瓢蟲和細菌的侵入,同時能夠使空氣和水通過,這層二氧化矽具有納米多孔性。因此從稻殼中被還原的矽,天然就具​​有納米多孔材料的三維結構。該研究團隊認為這種天然的納米級結構可以解決電池容量流失問題。去除有機物和金屬後,稻殼就剩下99.9% 的二氧化矽,然後用鎂元素以及高溫去除氧元素,就可以得到形態稍稍被改變但仍然細密多孔的矽層了。

這種多孔結構的矽層可以作為塗層附著在石墨陽極上,實驗證明,在200 次充放電循環後,矽層依然完好,電量也沒有流失。目前需要解決的就是如何將這樣的技術低成本地推廣應用起來。

無論科技怎麼發展,向大自然取經似乎永遠不會過時。

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