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亲爱的地球对话：碳“纳米管”在电池技术方面有什么潜力？我听说它们被称为多年来最大的电池突破。在未来几年，我们还能期待看到哪些新的电池技术？ —R. M. Koncan，通过电子邮件
目前在从 iPod 到混合动力汽车等各种产品中非常常见的可充电锂离子电池，可以存储两倍于同等尺寸的镍氢电池的能量，并且可以存储高达铅酸电池六倍的能量。但这些进步仅仅是从亚历山德罗·伏打于 1800 年设计的世界首个电池迈出的一小步，该电池使用金属层和浸泡在盐水中的吸水纸。
由于电池技术进步长期滞后，研究人员正在竞相开发更有效的方式来存储电力。一个充满希望的选择是使用碳纳米管，它可以按重量存储比锂离子电池多得多的电量，同时保持电量并保持更长时间的耐用性。
但是什么是碳纳米管，它们如何用于存储能量？擅长在分子（纳米）水平处理物质的技术人员可以将纯碳分子排列成既坚固又灵活的圆柱形结构。它们具有显着更高的能量密度，并且可以存储比目前任何可用技术更多的电量。这些管子，每个只有十亿分之一米宽，实际上变成了用于存储和提供电力的高效、导电管道。
麻省理工学院 (MIT) 的电气工程师已将碳分子制成微小的弹簧，其储电量与同等大小的锂离子电池相同，但可以在休眠状态下保持充电数年，并且在极端温度下也能良好工作。斯坦福大学的研究人员创造了一种由碳纳米管制成的墨水，可以将其绘制到纸上，作为高容量可充电储能介质。马里兰大学的科学家们创造了纳米结构，能够以锂离子电池 10 倍的能量密度存储和传输电力。
其他正在开发的技术包括使用锌空气、锂空气和其他元素组合的电池，以提供更长的充电间隔运行时间。还有一些人正在研究原型核电池，诀窍是使其足够小以实用，更不用说安全了。
当然，纳米技术本身的加速发展，尚未经过彻底测试以评估潜在的缺点，这让一些健康倡导者感到担忧。动物研究表明，某些纳米颗粒如果被吸入或摄入，可能会损害肺部，并且还会穿过血脑屏障，血脑屏障可以保护大脑免受血液中毒素的侵害。
还有燃料电池，它于 1839 年被创造出来，但直到最近才商业化。燃料电池本身不是电池，而是通过迫使燃料（来自水或甲醇的氢）和氧气之间发生反应来产生、存储和分配电力，从而产生可用的无污染电力。燃料电池制造商面临的一个主要障碍是使其足够小，以便能够在笔记本电脑和其他小型个人电子产品中工作。
联系方式： “研究人员对新型电池感到兴奋”，MIT 新闻，http://web.mit.edu/newsoffice/2006/batteries-0208.html；“碳纳米管将办公用纸变成电池”，大众科学，www.scientificamerican.com/article.cfm?id=carbon-nanotubes-turn-off
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