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碳纳米管创建了柔性电池
2013-11-21 09:05:09
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美国新泽西理工学院的科学家已经开发出一种由碳纳米管制成的柔性电池,未来有望在柔性显示器和可穿戴电子设备上获得应用。
电子产品制造商现在已经制造出了柔性OLED显示器,这种开拓性的技术将让我们身边的电子产品发生根本性的改观,可以折叠的手机、平板电脑和电视正在从科幻走入现实。而这种新型柔性电池的研制成功无疑让这些柔性可折叠设备离我们更近了一步。
领导该项研究的美国新泽西理工学院化学与环境科学教授萨曼尼·米特拉说,这种电池由碳纳米管和作为活性成分的细微粒子构成,这些粒子与传统电池中的粒子作用类似,但它们被设计成在具有活性的同时保持柔性。这种电池在外形设计上极为灵活,小可如针头,大可如地毯,应用领域可以说是无穷无尽,多种尺寸的柔性便携设备都能适配。可以用其替代普通的AA或AAA电池,也可以将其卷起来放在电动汽车的后背箱里作为备用电源。
除此之外,这种电池还有另外一种革命性的潜力,它结构简单、组装难度较小,掌握技术要领后容易批量生产。制造电池需要的基本部件包括电极、电浆和包裹材料。使用两片塑料包裹材料将电极和电浆包裹起来之后,再在其中加入塑料隔板,最后将整个系统封装起来就可以了。
米特拉说:“创建柔性电池是一个令人兴奋的前沿研究领域,因为有无数消费者期待着这项技术给他们带来惊喜。多年以来,我们一直用碳纳米管技术和其他先进技术进行着各种尝试和实验,如今终于取得了一些成绩。未来包括柔性电池在内的柔性电子技术将融入我们的生活并使其发生彻底改观。”
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化学词典告诉你四硼酸钠的制备方法及用途。四硼酸钠俗名硼砂,是天然四硼酸钠晶体,化学式Na2B4O7·10H2O。它是非常重要的含硼矿物及硼化合物。通常为含有无色晶体的白色粉末,易溶于水。 四硼酸钠的制备方法使硼酸与碱作用即生成硼酸盐,当溶液为强碱性(pH=11~12)时,主要生成偏硼酸盐:H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O碱性较弱(pH<9.6)时,则生成四硼酸盐:4H3BO3+2NaOH+3H2O=Na2B4O7·10H2O按其结构,硼砂的化学式应写做Na2B4O5(OH)4·8H2O。硼砂是无色晶体,在空气中风化,加热至400~500℃可脱水成无水四硼酸钠,在878℃时熔化为玻璃状物。因为熔体中含有酸性氧化物B2O3,故能溶解金属氧化物。这种性质可用于焊接金属时清除金属表面上的氧化物,许多金属氧化物溶于熔融的硼砂后常显出特征的颜色,如偏硼酸钴Co(BO2)2为蓝色,偏硼酸镍Ni(BO2)2为棕色,偏硼酸铬Cr(BO2)3为翠绿色等。如:Na2B4O7+CoO=2NaBO2+Co(BO2)2这也称做硼砂珠反应,分析化学中常用此法检验某些金属离子。硼砂在水中的溶解度很大,且随温度的升高而加大,在水溶液中易水解而显碱性,硼酸盐的水解反应如下:4BO2-+H2O=B4O72-+2OH-B4O72-+7H2O=4H3BO3+2OH-加碱平衡向左移动,可用硼酸制硼酸盐,在强碱条件下以偏硼酸盐形式存在。四硼酸钠水溶液可看做是由二分子硼酸(或偏硼酸)和二分子偏硼酸钠组成,是个缓冲体系,溶液pH值约为9.4~9.6,只要将所制得上述强碱溶液的pH值降至约9.6,就可得到硼砂。我国西藏有大量天然硼砂,东北也有丰富的硼镁矿。工业上从硼镁矿制硼砂一般采用烧碱分解矿石的方法,先得到偏硼酸钠然后通入二氧化碳,降低其碱性即得到硼砂,其主要反应如下:Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2Mg(OH)2+2NaBO24NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O5(OH)4·8H2O+Na2CO3四硼酸钠的用途硼砂的用途很广,可用做洗衣粉和肥皂的填料,也是制造光学玻璃、珐琅和瓷釉的原料,也可制造人造宝石、焊药等。经提炼精制后可做清热解毒药,性凉、味甘咸,可治咽喉肿痛、牙疳、口疮、目生翳障等症。

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