扭曲碳纳米管的储能潜力是锂电池的三倍

一项国际研究显示，扭曲碳纳米管每单位质量的储能是先进锂离子电池的三倍。这项研究由包括美国马里兰大学巴尔的摩分校（UMBC）先进传感器技术中心的两位研究人员在内的科学家团队完成，研究结果发表在《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）杂志上。这一突破为轻量化、紧凑型、安全设备的能源解决方案带来了希望，特别是在医疗植入物和传感器领域。

研究聚焦于单壁碳纳米管，这种材料像吸管一样，由只有一个原子厚的纯碳片制成。碳纳米管不仅重量轻、易于制造，其强度还约为钢的100倍。科学家对其惊人的物理性能充满兴趣，并希望它在未来技术中发挥作用，比如构建“太空电梯”。

为了研究碳纳米管的储能潜力，UMBC研究人员用成捆的市售纳米管制成了碳纳米管“绳索”。这些绳索在拉扯和缠绕过程中被进一步加工，涂覆不同的物质以增强强度和柔韧性。

研究团队通过缠绕和松开这些绳索，测量其释放的能量，评估储能能力。实验表明，性能最佳的碳纳米管绳索每单位质量的储能是钢弹簧的1.5万倍，是锂离子电池的三倍。此外，这些储能性能在-76至+212°F（-60至+100°C）范围内保持稳定，相比于传统电池材料，碳纳米管材料对人体更安全。

研究人员指出，人类长期以来使用机械线圈弹簧储存能量，为手表和玩具等设备提供动力。这项研究证明了扭曲碳纳米管在机械能存储方面的巨大潜力。

--《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）