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信息类文本阅读,完成各题。微电池有颗纳米芯①赖斯大学发明的这种纳米结构的锂电池,纳米线被一种PMMA的多聚体包裹着。与现在通用的锂电池相比,充电更迅速、电力也更充足。②美国赖斯大学的科学家最近在微电池制造方面迈出了重要的一步,他们研发出一种结实的立体微电池,这种电池比普通的锂电池充电时间更短,其他性能也更为出色。这项成果可能为遥感、显示屏、智能卡、柔性电子器件以及生物医学设备等领域带来革命性的突破。③这种电池里有着垂直排列的锦—锡纳米线,这些纳米线外面均匀地包裹着一种叫做PMMA的多聚体材料,也就是我们俗称的有机玻璃。PMMA“外衣”能够让超薄电解质层稳定地环绕在纳米结构材料周围,从而使这项存在已久的难题终于得到了解决。④赖斯大学的Pulickel Ajayan及其实验室成员花了一年多的时间,找到了一种可靠的方法,能够将单根纳米线裹上一层平滑的PMMA基胶质电解质。PMMA的主要作用是绝缘,当电流通过时,它能保护里面的纳米线不受反电极的影响。研究者的这项工作在线发表在本周出版的《纳米快报》(Nano Letters)杂志上。⑤“在普通的电池里,通常会有一个很厚的隔离物将两个电极隔开”。该校机械工程与材料化学教授Ajayan说,“如果能将电池里的东西挨得尽可能近,就可以大大提高电化学效率。但这一直是个很大的挑战”。⑥Ajayan和他的同事认为,解决这个问题的敲门砖,应该是开发涂层纳米线。应用这种技术开发出来的具有伸缩性的微型器件,将会比普通的薄膜电池具有更大的表面积。“不过说句公道话,你不能用厚度来评判薄膜电池的好坏,因为这关系到锂离子动力学的速度快慢。”Ajavan说。⑦“我们想弄清怎样把用3D技术设计出来的电池落实到纳米级别的实物上。”Ajayan实验室的研究生Sanketh Gowda说,“通过提高纳米线的高度,我们可以在不改变锂离子扩散距离的同时,提高电池的储能量”。⑧“说实话,这种电池的3D概念设计早就出来了。”研究的带头人之一Arava Leela Mohana Reddy表示,“但是技术难点在于实际操作中,人们究竟能否给一段较长的纳米线裹上一层完美的PMMA外衣。即使一个很小的失误也会导致全盘失败。”⑨这项实验主要基于去年该实验室发表在《纳米快报》上的一项研究,当时研究小组研发出了一种共轴的纳米线电缆。⑩而在这项新的研究中,研究者使用电极沉积的方法,在一块阳极氧化铝模具的孔中造出了一条10微米长的纳米线。然后他们使用简单的化学蚀刻技术将模具上的孔扩大,并注入PMMA材料,将孔中的整条纳米线均匀地包裹起来。最后研究者用化学方法将成品从模具上洗了下来。⑪研究小组用这种纳米线造出了面积为1平方厘米的微电池,这种电池比相同电极距离的平板电池储能更多、充电更快。“电池是立体的,因此在同样的距离下能够传输更多的能量。”Gowda说。⑫研究小组还发现,有了PMMA“外衣”,电池的可充电次数也会增多,因为它能够使纳米线和液体电解质之间的隔离环境更加稳定。⑬最后,研究人员还验证了电池中另一个常见的问题。比如硅电极,它会随着锂离子的来回流动出现膨胀和收缩的现象,长时间体积的变化会损坏电极。那么这种循环效应对纳米线新电池的影响又如何呢?⑭电子显微图像显示,纳米线在经过了多次的充放电循环后,PMMA薄膜并没有出现破损的情况,甚至连一个小针眼都没有。研究人员认为包膜技术能够抵抗住电极体积的扩大,从而延长了电池的寿命。【小题1】下列关于立体微电池的表述,不正确的一项是( )A.立体微电池里有着垂直排列的镇—锡纳米线,这些纳米线外面均匀地包裹着一层有机玻璃。B.立体电池是采用的3D技术设计出来并落实到纳米级别实物上的成功案例。C.立体微电池的PMMA“外衣”,能使电池里的东西挨得更近,从而增多电池的可充电次数。D.立体微电池比相同电极距离的平板电池储能更多、充电更快,在同样的距离下传输的能量更多。【小题2】下列理解和分析,不符合原文意思的一项是( )A.立体微电池为遥感、显示屏、智能卡、柔性电子器件以及生物医学设备等领域带来了革命性的突破。B.立体微电池的技术难点在于人们究竟能否给一段较长的纳米线裹上一层完美的PMMA外衣。C.普通电池的电极在多次的充放电循环后,会出现膨胀和收缩的现象,长时间体积的变化会损坏电极。D.PMMA“外衣”能够让超薄电解质层稳定地环绕在纳米结构材料周围,保护里面的纳米材料不受反电极的影响。【小题3】认真阅读文章,说说微电池有了纳米芯后,它更出色的性能表现在哪些方面(至少回答三点)?

信息类文本阅读,完成各题。

微电池有颗纳米芯

①赖斯大学发明的这种纳米结构的锂电池,纳米线被一种PMMA的多聚体包裹着。与现在通用的锂电池相比,充电更迅速、电力也更充足。

②美国赖斯大学的科学家最近在微电池制造方面迈出了重要的一步,他们研发出一种结实的立体微电池,这种电池比普通的锂电池充电时间更短,其他性能也更为出色。这项成果可能为遥感、显示屏、智能卡、柔性电子器件以及生物医学设备等领域带来革命性的突破。

③这种电池里有着垂直排列的锦—锡纳米线,这些纳米线外面均匀地包裹着一种叫做PMMA的多聚体材料,也就是我们俗称的有机玻璃。PMMA“外衣”能够让超薄电解质层稳定地环绕在纳米结构材料周围,从而使这项存在已久的难题终于得到了解决。

④赖斯大学的Pulickel Ajayan及其实验室成员花了一年多的时间,找到了一种可靠的方法,能够将单根纳米线裹上一层平滑的PMMA基胶质电解质。PMMA的主要作用是绝缘,当电流通过时,它能保护里面的纳米线不受反电极的影响。研究者的这项工作在线发表在本周出版的《纳米快报》(Nano Letters)杂志上。

⑤“在普通的电池里,通常会有一个很厚的隔离物将两个电极隔开”。该校机械工程与材料化学教授Ajayan说,“如果能将电池里的东西挨得尽可能近,就可以大大提高电化学效率。但这一直是个很大的挑战”。

⑥Ajayan和他的同事认为,解决这个问题的敲门砖,应该是开发涂层纳米线。应用这种技术开发出来的具有伸缩性的微型器件,将会比普通的薄膜电池具有更大的表面积。“不过说句公道话,你不能用厚度来评判薄膜电池的好坏,因为这关系到锂离子动力学的速度快慢。”Ajavan说。

⑦“我们想弄清怎样把用3D技术设计出来的电池落实到纳米级别的实物上。”Ajayan实验室的研究生Sanketh Gowda说,“通过提高纳米线的高度,我们可以在不改变锂离子扩散距离的同时,提高电池的储能量”。

⑧“说实话,这种电池的3D概念设计早就出来了。”研究的带头人之一Arava Leela Mohana Reddy表示,“但是技术难点在于实际操作中,人们究竟能否给一段较长的纳米线裹上一层完美的PMMA外衣。即使一个很小的失误也会导致全盘失败。”

⑨这项实验主要基于去年该实验室发表在《纳米快报》上的一项研究,当时研究小组研发出了一种共轴的纳米线电缆。

⑩而在这项新的研究中,研究者使用电极沉积的方法,在一块阳极氧化铝模具的孔中造出了一条10微米长的纳米线。然后他们使用简单的化学蚀刻技术将模具上的孔扩大,并注入PMMA材料,将孔中的整条纳米线均匀地包裹起来。最后研究者用化学方法将成品从模具上洗了下来。

⑪研究小组用这种纳米线造出了面积为1平方厘米的微电池,这种电池比相同电极距离的平板电池储能更多、充电更快。“电池是立体的,因此在同样的距离下能够传输更多的能量。”Gowda说。

⑫研究小组还发现,有了PMMA“外衣”,电池的可充电次数也会增多,因为它能够使纳米线和液体电解质之间的隔离环境更加稳定。

⑬最后,研究人员还验证了电池中另一个常见的问题。比如硅电极,它会随着锂离子的来回流动出现膨胀和收缩的现象,长时间体积的变化会损坏电极。那么这种循环效应对纳米线新电池的影响又如何呢?

⑭电子显微图像显示,纳米线在经过了多次的充放电循环后,PMMA薄膜并没有出现破损的情况,甚至连一个小针眼都没有。研究人员认为包膜技术能够抵抗住电极体积的扩大,从而延长了电池的寿命。

【小题1】下列关于立体微电池的表述,不正确的一项是(     )
A.立体微电池里有着垂直排列的镇—锡纳米线,这些纳米线外面均匀地包裹着一层有机玻璃。
B.立体电池是采用的3D技术设计出来并落实到纳米级别实物上的成功案例。
C.立体微电池的PMMA“外衣”,能使电池里的东西挨得更近,从而增多电池的可充电次数。
D.立体微电池比相同电极距离的平板电池储能更多、充电更快,在同样的距离下传输的能量更多。
【小题2】下列理解和分析,不符合原文意思的一项是(     )
A.立体微电池为遥感、显示屏、智能卡、柔性电子器件以及生物医学设备等领域带来了革命性的突破。
B.立体微电池的技术难点在于人们究竟能否给一段较长的纳米线裹上一层完美的PMMA外衣。
C.普通电池的电极在多次的充放电循环后,会出现膨胀和收缩的现象,长时间体积的变化会损坏电极。
D.PMMA“外衣”能够让超薄电解质层稳定地环绕在纳米结构材料周围,保护里面的纳米材料不受反电极的影响。
【小题3】认真阅读文章,说说微电池有了纳米芯后,它更出色的性能表现在哪些方面(至少回答三点)?

题目解答

答案

相关问题

  • 【题文】阅读下面三则材料,完成练习。(材料一)中国国家大剧院给玻璃、金属等表面平滑的建筑外墙喷涂了具有超亲水、防静电、抗菌、防雾、防结露和自洁等特性的高效纳米自洁、除菌涂层后,就再也不用搞卫生了,通过雨水的冲刷和阳光的照射,就能把其表面的灰尘和细菌全部清除。——摘自《国家大剧院的五大亮点欣赏》(材料二)目前纳米技术在家电领域还主要用于抗菌、抑菌等“健康”方面。如目前市面上销售的纳米冰柜,即在人手易接触及细菌易侵入的部位,使用了经纳米化处理的材料,这种材料可有效抑制细菌的生长,从而提高冰柜的抗菌能力。纳米洗衣机,就是洗衣机的外筒采用了纳米材料,这样使洗衣机不仅能防高温,耐磨擦,而且有很强的防垢能力。——摘自《纳米在生活中的应用》(材料三)纳米机器人是在纳米尺寸上制造的微型机器人。所谓纳米,它只是一种长度计量单位。我们知道,一毫米等于千分之一米,一微米等于百万分之一米,而一纳米则等于十亿分之一米。如此微小的单位,人类的肉眼是看不见的,甚至在光学显微镜、电子显微镜下都不能看见它!——摘自《神奇的纳米技术》【小题1】写出文中带点词语的反义词。平滑——(_________) 提高——(_________) 微小——(_________)【小题2】材料一主要讲了纳米技术在_______领域的应用,材料二主要讲了纳米技术在_________领域的应用。【小题3】根据以上三则材料,下列关于纳米技术的说法正确的一项是( ) A.纳米是一种长度单位,人类的肉眼是看不见的,只有在光学显微镜下才可以看到。 B.纳米洗衣机的外筒采用了纳米材料,提高了抗菌能力,而且防高温、耐摩擦。 C.纳米冰柜的一些部位经过纳米化处理后,能提高自身的抑菌、抗菌能力。 D.给玻璃、金属等平滑的建筑外墙喷涂高效纳米自洁、除菌涂层,可以防高温、除灰尘。

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  • 太阳能集热器的关键部分是 。A. 外壳材料B. 隔热层材料C. 热吸收材料D. 支架材料

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  • 塑料属于( )A. 天然材料B. 合成材料C. 金属材料D. 无机非金属材料

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  • 7、两根相同的脆性材料等截面直杆,其中一根有沿横截面的微小裂纹(如图示)。 承受图示拉伸载荷时,有微小裂纹的杆件比没有裂纹杆件承载能力明显降低。其主要原因是()。A. 横截面积小B. 偏心拉伸C. 应力集中D. 稳定性差

  • 陶瓷烧造中的还原气氛是指还原气氛是()燃烧的火焰,这时窑中所产生的一氧化碳和氢气多,没有或者极少游离氧的存在。在陶瓷烧造过程中,还原气氛是一种非常重要的气氛状态,它对于某些类型的陶瓷制品,如某些类型的釉色和纹饰的烧制,是非常关键的。在还原气氛下,窑内产生的一氧化碳和氢气较多,而游离氧的存在极少或者没有。这种气氛能够促使陶瓷中的某些金属离子还原,从而产生特定的颜色和效果。因此,对于陶瓷烧造过程中的还原气氛的理解和掌握是非常重要的。A 氧气B 完全C 不完全

  • 第24届冬季奥林匹克运动会雪上运动项目纪念钞应用了()防伪技术。A. 动感全息B. 透明视窗C. 雕刻凹版印刷D. 光彩光变图案

  • 7.下列金属中,密度最小的是( )A. 锂B. 镁C. 铝D. 铁

  • 以下选项不属于碳纤维优点的是A. 比强度高B. 加工成本低C. 耐腐蚀D. 耐高温

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  • 第五套人民币纸币纸张采用特种原材料,1999年版开始使用,由专用抄造设备抄制,在紫外光下,纸张无荧光反应。A. 正确B. 错误

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