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自动化系统在电池和燃料电池生产中具有广阔的应用前景

时间:2018-05-24 点击:4 字号:

耶鲁大学工程师最近发表的研究报告描述了一种技术,这种技术可能对开发和理解新方法产生影响,以快速生成具有纳米级精度的电池电极。

Yale工程师开发了一种新颖的自动化系统,用于生成坚固、灵活、透明的涂层,在锂离子电池和燃料电池生产等应用中具有广阔的应用前景。

到目前为止,一些现有组装方法的缓慢通过大大限制了这些薄的多层导电膜的实际应用。

在化学与环境工程助理教授安德烈泰勒( andree Taylor )的带领下,耶鲁团队开发了一种新的组装技术,该技术可以缩短工艺时间并生产出具有纳米级精度和改进功能的薄膜。该系统称为逐层旋喷( SSLbL ),比以前更快地生成多层薄膜,并对薄膜特性有更好的控制。

研究人员在即将出版的《ACS Nano》杂志上描述了他们的方法,该杂志现已印成预印本。

< x1“[现有的]仅喷雾系统可缩短逐层薄膜的组装时间。但是我们的系统进一步改进了处理时间,同时还增强了调节膜特性的能力。它有强大的控制力。“

在本文引用的一个实例中,使用新方法在54分钟内组装样品膜。相比之下,传统的组装方法(称为浸涂(逐层) )需要76小时来制备具有等效电导率的膜。

除了改进组装时间外,新系统还提供了对薄膜最终厚度和均匀性的卓越控制。

含碳纳米管的薄膜长期以来被认为在传感器和电极应用中具有潜在的价值。但是使用传统的浸渍方法难以在整个膜中实现均匀的导电性。Yale团队证明,其方法生成的导电膜比浸渍法更均匀,提供了优异的性能潜力。

"因为逐层组装可以与多种选择的聚电解质和纳米材料一起使用," Taylor说,"这种技术可以用于各种各样的应用,从超强材料(比钢强)到透明O2扩散阻挡层,再到药物输送。下一个应用取决于材料设计师的想象力。“

研究人员组装了超薄聚合物和纳米管多层膜,并对其用作锂离子电池电极进行了评估。该技术有望为快速制作具有纳米级精度的电池电极提供更好的理解和方法。

资料来源:米歇尔·西皮茨,《耶鲁新闻》

图片:耶鲁新闻

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