储能新的变革方向 钻石纳米线束
更新：2020-05-10
昆士兰科技大学(QUT)材料科学中心的科学家们在《自然通讯》上发表了一篇新的研究论文，提出使用金刚石纳米线束(DNT)来提供能储能能力，这可能会给机械和生物医学工程带来一场革命。DNT是一种碳纳米结构——一组超薄的一维碳线，当它们被扭曲或拉伸时可以储能能。昆士兰科技大学的研究员詹海飞博士领导了这个研究小组，他把纳米结构比作一个压缩的线圈或儿童的发条玩具。他说，“当扭曲的线圈解开时，能可以被释放出来。”
据微锂电小组分析，其诀窍在于控制产生的能。如果这种能可以被稳定下来，那么它就可以被用于一系列的应用，从生物医学监测系统到纳米机器人，以及机械能储能。
詹教授说:“与锂离子电池等使用电化学反应来储存和释放能的化学储存不同，机械能系统本身的风险要低得多。”机械能储存不会有在极端温度下发生故障的风险，也不会有化学污染的风险。纳米线的稳定性和安全性并不让人惊讶，因为它本上是钻石——我们所知道的坚硬的材料。当然，钻石的结构意味着它是非常强大，坚硬，轻。有了这些特性的装备，DNT的潜力只会受到科幻作家想象力的限制。19世纪末首 次提出的“星际到太空”运输系统的构想，被吹捧为DNT(禁止追踪)的一种可能应用，同时被吹捧为更实际的、更高效的电动汽车的构想。
在能密度方面DNT的能储能潜力是惊人的。按磅计算，DNT的能密度——也就是说，它的能储存多少能——为每公斤1.76兆焦耳，是锂离子电池的三倍。研究人员有了一个想法，但现在他们必须把它付诸行动。在未来的两到三年内，QUT团队计划构建控制系统，以测试纳米线的扭曲和拉伸。
据微锂电小组预测，纳米线束可以用于下一代输电线路、航空电子、场发射、电池、智能纺织品以及建筑材料等结构复合材料，为新的储能形式开辟道路。