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水和黏土制成的電池可在火星上使用

2024-11-05 08:56:48 中國(guó)科學(xué)報(bào)   作者: 張晴丹  

水被擠進(jìn)最小的縫隙后,就能以意想不到的方式加以利用。一種新型電池依靠黏土層中的微量水,可以在火星這樣極端的環(huán)境中持續(xù)提供電力。

瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的Vasily Artemov和同事使用與傳統(tǒng)電池類似的部件制造了這種電池,其中包括兩個(gè)電極,一個(gè)帶負(fù)電,一個(gè)帶正電。但他們沒有用金屬制造這些電極,而是使用了碳基材料石墨烯。研究人員也沒有在電極之間填充鋰鹽溶液,而是使用了黏土和水。近日,相關(guān)研究成果公布于arXiv。

黏土層上布滿了只有約1納米厚的微小通道,在這些通道中注入純水,就能使液體以一種特殊方式流動(dòng)。研究人員從過(guò)去的實(shí)驗(yàn)中了解到,封閉的水是一種很好的“工作液”,能在兩個(gè)電極之間移動(dòng),同時(shí)分離相反的電荷。這種分離使電池能夠儲(chǔ)存能量。正如他們希望的那樣,新電池能產(chǎn)生1.6伏電壓,并在不降低效率的情況下充放電6萬(wàn)次。

“僅用水和黏土就能制成電池,這實(shí)在令人驚訝。就像我告訴學(xué)生的那樣,非常小的孔隙中的水其實(shí)不是水,而是某種其他材料。由于這種新型電池不需要像鋰這樣昂貴而稀缺的材料,因此它可能成為一種令人興奮的新技術(shù)。”美國(guó)麻省理工學(xué)院的Michael Strano說(shuō)。

Artemov說(shuō),他的團(tuán)隊(duì)盡可能簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),希望有助于新電池的廣泛應(yīng)用,甚至在地球之外發(fā)揮效用。研究人員已經(jīng)分析了火星上存在的各種類型的黏土,發(fā)現(xiàn)這些黏土都可以用作他們的設(shè)計(jì)材料。

相關(guān)論文信息:

https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.11983




責(zé)任編輯: 李穎

標(biāo)簽:新型電池,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院

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