2008年1月23日 星期三

不需充電電池 德科技大突破

受夠了手機老是在聊得正高興時突然沒電嗎?電池需要充電時,又老是找不到電源嗎?德國科學家已發展出一種革命性的新電池,號稱永遠都不需要充電。

新類型無機離子導體

手機、筆記型電腦和iPod等三C產品,都是利用充電式鋰(離子 )電池供電。不過,德國科學家已經發展出一種新類型無機離子導體(inorganic ionic conductor ),其結構類似一種名為「硫銀鍺」(argyrodite )的礦物。



在發表於權威期刊「德國應用化學雜誌」(Angewandte Chemie )的研究報告中,戴瑟洛主持的西根大學研究團隊指出,他們製造的人造硫銀鍺是由鋰、磷、硫磺和溴原子組成,經研究證實其電荷傳導性最佳。

在離子導體中,電荷並非如金屬一般是以電子形式傳送,而是以帶電粒子的形式傳送,最典型的就是鋰離子。這類電荷傳送需要某種物質配合,好讓鋰離子能儘可能地自由移動。

在敏斯特大學科學家協助下,西根大學團隊開始研究一八八五年在德國弗萊堡附近發現的礦物:硫銀鍺,這是一種內含銀、鍺和硫磺的礦物,其中銀離子的活動力極強。

刊登在physorg.com網站上的研究報告指出,硫銀鍺的個別成分可在不改變其基本結構的情況下,為其他原子所替代。戴瑟洛團隊將硫銀鍺加以變造,以鋰取代銀,磷取代鍺,部分硫原子則由鹵化物(氯化物、溴化物或碘化物 )替代,產生與硫銀鍺類似的結構。

觀察其晶格(crystal lattice ),磷、硫磺和鹵化物原子採取一種稠密的四面體封包排列,鋰離子會扎實地填補其間縫隙。報告指出,鋰離子可在縫隙之間「跳躍」,鋰離子能夠自由運動表示這種人造硫銀鍺具有高離子傳導性,而內含溴的結構又是鋰離子在已知硫銀鍺中,擁有最高離子傳導性的代表。

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