登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《美国马里兰大学开发了扭曲碳纳米管机械能存储系统，能量密度是锂电池的3倍》

  • 来源专题：先进材料
  • 编译者： 李丹
  • 发布时间：2024-12-31

  • 转自全球技术地图

    据METAL TECH NEWS 12月11日消息，美国马里兰大学的研究人员开发了扭曲碳纳米管机械能存储系统。传统化学电池依赖复杂且具有危险性的材料，在安全性、材料可用性和使用寿命方面受限。单壁碳管由厚度仅为一个原子的碳片制成，重量轻且强度比钢高出100倍。研究人员将单壁碳管扭绞成超高密度的线，用不同的物质涂覆它们以增加线的强度和韧性，将它们转变为机械能存储系统。该技术每单位质量储存的能量比钢弹簧多15000倍，能量密度是锂离子电池的3倍。

  • 原文来源：https://www.metaltechnews.com/story/2024/12/11/tech-bytes/umbc-finds-nano-springs-store-more-energy/2064.html
74浏览量
原文链接
相关报告

  • 《【Nature Nanotechnology】扭曲碳纳米管可以实现比先进的锂离子电池更好的能量存储》
    • 来源专题：新能源汽车
    • 编译者：王晓丽
    • 发布时间：2024-07-29
    • 一个由国际科学家组成的团队，包括两名现在在UMBC高级传感器技术中心(CAST)工作的研究人员，已经证明，扭曲的碳纳米管每单位质量存储的能量是先进锂离子电池的三倍。这一发现可能会推动碳纳米管作为一种有前途的解决方案，用于需要轻质、紧凑和安全的设备中存储能量，例如医疗植入物和传感器。这项研究最近发表在 Nature Nanotechnology 杂志上。 桑吉夫-库马尔-乌贾因是这项工作的首席研究员。 他在日本长野信州大学就读期间开始了该项目，并于2022年来到加州大学伯克利分校后继续工作。 研究人员研究了单壁碳纳米管，它就像吸管一样，由厚度仅为 1 原子的纯碳片制成。 碳纳米管重量轻，比较容易制造，强度约为钢的 100 倍。 这些惊人的特性促使科学家们探索它们在包括太空电梯在内的各种听起来很有未来感的技术中的潜在用途。 为了研究碳纳米管储存能量的潜力，研究人员和他们的同事用成束的市售碳纳米管制造了碳纳米管 "绳索"。 研究人员将这些碳纳米管拉拧成一条线后，在其表面涂上不同的物质，以增加碳纳米管绳索的强度和柔韧性。 研究小组通过将碳纳米管绳索拧紧并测量其松开时释放的能量，测试了碳纳米管绳索可以储存多少能量。 他们发现，性能最好的绳索单位质量可储存的能量是钢制弹簧的 15000 倍，是锂离子电池的三倍。 在-76 至 +212 °F（-60 至 +100 °C）的温度范围内，所存储的能量仍能保持稳定并可被利用。 碳纳米管绳索中的材料对人体也比电池中使用的材料更安全。 原文链接: Shigenori Utsumi et al, Giant nanomechanical energy storage capacity in twisted single-walled carbon nanotube ropes, Nature Nanotechnology (2024). DOI: 10.1038/s41565-024-01645-x
    73浏览量
    原文链接

  • 《韩国研究人员开发出储能碳纳米管纤维 比金属更坚固》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2022-01-17
    • 据外媒报道，韩国研究人员开发出一种比金属更坚固的储能碳纳米管纤维。这意味着装载这种新纤维的外部材料可以用作电池。 韩国材料科学研究所（Korea Institute of Materials Science，KIMS）Kim Tae-hoon博士的研究团队与仁荷大学（Inha University）Yang Seung-jae教授领导的团队合作，开发出全球首个使用碳纳米管纤维的高强度纤维状超级电容器 . 与二次锂电池相比，超级电容器的能量存储容量较小，但仍然可实现超快速充放电。研究人员表示，如果同时具有储能特性和优良结构，超级电容器就可以应用于车辆和无人机等外部材料，以替代现有电池，使其重量更轻，并增加续航里程。 KIMS方面表示，该纤维状超级电容器的功率密度为190.94 mW/cm3，能量密度高达7.54 mWh/ cm3。即使纤维细如线，也能在承受10kg重量的同时实现正常充放电。与此同时，该电容器即使折叠和展开2,000多次，其性能也不会下降。 Kim博士表示：“未来，该纤维状超级电容器将不仅适用于储能材料，还适用于需要轻量化、高强度和高导电容器的航天、航空和国防领域。” 研究人员合成了一种具有优异导电性和抗拉强度的碳纳米管纤维。多孔碳可附着在该纤维上以储能。此外，研究人员还增加了碳纳米管纤维的强度，并对其进行了表面处理，因此多孔碳可以牢固地附着在纤维上。最后，研究人员合成了一种多功能碳纳米管纤维，不仅能够储存能量，还可保持原始碳纳米管纤维的强度和导电性。 基于这一新开发的碳纳米管纤维生产和应用技术，研究人员将进行后续研究，将其应用于电磁屏蔽、防弹和复合材料以及二次电池。
    96浏览量
    原文链接