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        新材料可延長植入式電池壽命50%

        2022-12-05 18:01:47
        機床與液壓 2022年21期

        不可充電電池(原電池)依然在許多重要用途中發(fā)揮著關鍵作用,例如起搏器等植入式醫(yī)療設備。美國麻省理工學院研究人員利用一種對能量輸送具有活性的材料,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的非活性電池電解質,以提高原電池的能量密度。在給定的功率或能量容量下,新方法可使電池使用壽命增加50%,或相應地減小尺寸和重量,同時還能提高安全性,而成本幾乎沒有增加。該研究發(fā)表在最近的《美國國家科學院院刊》雜志上。

        更換心臟起搏器或其他醫(yī)療植入物中的電池需要進行外科手術,因此延長電池壽命可能對患者的生活質量產(chǎn)生重大影響。之所以在此類重要設備中使用原電池,因為在給定尺寸和重量的情況下,原電池可提供大約3倍于可充電電池的能量。

        研究團隊創(chuàng)新的關鍵是一種新型電解質。使用一種新的液態(tài)氟化化合物,他們發(fā)現(xiàn)可將陰極和電解質的一些功能結合在一種化合物中,這可減輕典型原電池的大部分重量。而且這種氟化液體新材料的電壓與傳統(tǒng)起搏器用CFx電池非常一致。

        在傳統(tǒng)CFx電池中,液體電解質必不可少。但是,這些電解質實際上是化學惰性的,構成電池重量的一部分。這意味著大約50%的電池關鍵部件(主要是電解質)是非活性材料。但在采用氟化陰極材料的新設計中,自重可減少到20%左右。

        新電池還作了安全改進,使用了無毒和不具腐蝕性的陰極電解液材料。初步測試表明,其保質期超過一年,這是原電池的一個重要特征。這種新材料的另一大優(yōu)勢是它能很容易地集成到現(xiàn)有電池的制造工藝中,使用新材料的電池成本也與現(xiàn)有電池相當。

        (來源:互聯(lián)網(wǎng))

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