一種新的薄型塑料膜能控制電池內部的電荷流動，可用于電動車的超級電容，而且更加安全。
美國俄亥俄州立大學（Ohio State University）的研究人員稍早前宣布已設計出一種新的薄型塑料膜，能在不使用時停止充電電池的放電，同時能實現(xiàn)快速充電。這項正在申請專利的技術受到活體細胞膜在體內運轉蛋白質的啟發(fā)，研究人員稱該技術能控制電池內部的電荷流動，可用于電動車的超級電容，而且更加安全。
研究人員在《能源與環(huán)境科學》期刊上將之形容為智能膜，并希望新技術能幫助開發(fā)可快速充電的“氧化還原晶體管電池”，實現(xiàn)單次充電就能行駛更遠距離的目標。他們表示已針對領先的混合動力車和電動車所采用的電池進行分析，發(fā)現(xiàn)目前的車用電池似乎已達到了性能瓶頸，而目前的電動車都受限于速度和行駛距離。
目前最好的環(huán)保汽車可在充電8小時后行駛約200英哩，但使用天然氣的汽車只需在充氣一分鐘后就能行駛相同距離。研究人員認為，他們的新技術能讓電動車在充電一分鐘后行駛數(shù)十英哩。然而這仍然離汽油的效能很遠，俄亥俄州立大學機械航空工程系副教授Vishnu-Baba Sundaresan說。他指出，今天的混合動力車和電動汽車都面臨著如何將電荷存儲在傳統(tǒng)電池內的限制，而新的薄膜技術可能是跨越這類技術限制的唯一方法。
過去50多年來，這個領域的主要研究方向都集中在如何改良電池電極的化學特性以增加容量，但容量的提升有著成本和魯棒性的限制。目前電動汽車的設計已達經足夠成熟了，最大的限制來自于電池的化學特性。Sundaresan和博士生Travis Hery稱其已發(fā)明一種“離子氧化還原晶體管”，并正運用它來開發(fā)一種將能量儲存在液態(tài)電解質的全新電池，人們可以像填充煤氣罐一樣對其充電放電，運用相當靈活。
據表示，新技術的設計靈感來自于人體內細胞膜通過開啟和關閉以執(zhí)行生物功能。開啟的細胞壁響應電荷分子的擴張或收縮，而工程人員則將這個規(guī)則應用到的智能膜之上。他們將導電聚合物和用于空氣和水測試的聚碳酸酯過濾器結合起來，通過控制聚碳酸酯表面上的導電聚合物鏈的生長，研究人員發(fā)現(xiàn)他們能夠控制膜的開口密度。
在實驗室測試中，工程師們發(fā)現(xiàn)，他們的膜能可靠地控制鋰離子、鈉鉀離子和鉀離子的電池充電和放電。他們把電池連接到一個LED燈并進行打開和關閉的模式編程，新的薄膜能讓電池正常運行，但當電池不使用時，電池的充電損耗降低到0。
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