Батарея, которая работает вечно

Введение

Исследователи Калифорнийского университета в Ирвине разработали метод, который может изменить способ производства аккумуляторов в будущем. Можете ли вы представить аккумулятор, который никогда не нужно перезаряжать и который потенциально может питать ваш дом или автомобиль? Когда настойчивость и удача объединяются, можно совершить поразительные прорывы, которые окажут значительное влияние на будущее использование энергии. И так случилось, что Мия Ле Тай, студентка-химик, работающая над докторской диссертацией в Калифорнийском университете в Ирвине, случайно создала метод, позволяющий батарее хранить заряд неограниченное время. Мы приближаемся к батарее, которую никогда не нужно будет заменять, на аккумуляторный материал на основе нанопроволоки, который можно перезаряжать бесконечно.

Мия экспериментировала в лаборатории с различными материалами, когда решила покрыть несколько золотых нанопроволок очень тонким слоем геля. Нити конденсатора сохраняют свои качества при сотнях тысяч зарядов благодаря тонкому гелю, покрывающему провода.

Новая батарея, которая работает вечно

В рамках обязательства Министерства обороны по созданию аккумуляторов, которые служат дольше и являются более отказоустойчивыми, новые батареи разрабатываются в исследовательском центре GE в Нискайуне, который служит основным исследовательским центром GE. Новые батареи создаются в исследовательском центре GE в Нискайуне. , который служит основным исследовательским центром GE в рамках инициативы Министерства обороны по производству аккумуляторов, которые служат дольше и являются более надежными. InterMetallic MORphogen Tailored Activity Lithium — это аббревиатура для батареи IMMORTAL. Аккумулятор, который будет работать практически вечно, — это тот.

Что, если химические процессы в более простых, неживых системах, таких как батареи, можно было бы настроить так, чтобы предотвратить износ и увеличить срок службы? «Биологические системы продлевают срок службы, используя сложные химические реакции и обратную связь, чтобы предотвратить разрушение частей. Что, если бы химические процессы в более простых, неживых системах, таких как батареи, можно было бы настроить для предотвращения износа и увеличения срока службы». у кого-то есть порез, вы можете нанести мазь с антибиотиком, чтобы остановить инфекцию и ускорить заживление повреждения». Вместо того, чтобы позволять металлу подвергаться коррозии и точечной коррозии, «мы создаем защитный поверхностный слой на алюминиевых сплавах, который может самовосстанавливаться или обновляться».

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Согласно GE, будущие области применения новых надежных батарей включают использование в транспортных средствах, самолетах и значительной инфраструктуре.

Создайте аккумулятор, который работает вечно

Рассмотрим аккумулятор, который можно постоянно заряжать. Больше не нужно выбрасывать сотовые телефоны из-за разрядившихся аккумуляторов. Свалок литий-ионных аккумуляторов больше не будет

Благодаря усилиям исследователей из Калифорнийского университета в Ирвине это стало на один шаг ближе к тому, чтобы стать реальностью. Случайно было сделано открытие, которое могло привести к чрезвычайно долговечным батареям. Нанопровода — это очень маленькие проводящие провода, которые имеют огромный потенциал для использования в батареях. Группа ученых во главе с Реджинальдом Пеннером, заведующим химическим факультетом университета, изучала нанопровода. Нанопровода слабы, и после определенного количества циклов зарядки они обычно начинают изнашиваться и разрушаться.

Кандидат наук в лаборатории Пеннера по имени Мья Ле Тай однажды принял случайное решение заменить жидкий электролит, окружавший сборку нанопроволоки, гелевым электролитом. По словам Пеннера, «она начала зацикливать эти гелевые конденсаторы, и вот тогда мы и получили сюрприз». «Эта штука прошла 10 000 циклов и все еще работает, — заметила она. Несколько дней спустя она вернулась и заявила: «Он проработал 30 000 циклов». Так продолжалось в течение месяца. Докторант лаборатории Пеннера по имени Мия Однажды Ле Тай принял случайное решение заменить жидкий электролит, окружавший узел нанопроволоки, гелевым электролитом.

Группа понимала, что имеет дело с чем-то уникальным. Однако у них есть теория, объясняющая, почему использование гелевого электролита предотвращает распад нанопроволок. По словам Пенне, гель по толщине сравним с арахисовым маслом.

Восемьдесят процентов нанопроволок оксида марганца, которые в сотни раз тоньше человеческого волоса, являются пористыми. Нанопроволоки со временем становятся мягче, поскольку вязкий гель постепенно просачивается в их поры. Эта мягкость уменьшает их хрупкость. По словам Пеннера, «нанопроволоки начинают распадаться после 5000 циклов с обычной жидкостью». После этого они начинают опадать. Ничего подобного в геле не происходит.

В настоящее время команда пытается проверить эту теорию. Если это точно, они будут продолжать тестировать различные материалы и гели, чтобы определить, какие из них работают лучше всего. Обернутые гелем нанопроволоки могут когда-нибудь использоваться в качестве компонента чрезвычайно долговечных батарей, если исследования подтвердятся. Пеннер добавляет, что, хотя он получает звонки от компаний, заинтересованных в работе его лаборатории, это, вероятно, произойдет через несколько лет.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

По словам Пеннера, более широкая картина заключается в том, что стабилизация типа нанопроводов, которые мы исследовали, может быть достигнута относительно простым способом. «Сообщество было бы очень полезно, если бы это оказалось правдой».

Батарея, которой хватает на десять или два года, может легко пережить гаджет, который она питает, потому что срок службы большей части бытовой электроники ограничивается другими факторами, помимо времени автономной работы. «Возможно, вам никогда не понадобится покупать два из них, если вы можете получить 100 000 циклов от ионно-литиевой батареи», — добавляет Пеннер. Мы говорим о продолжительности жизни в двадцать лет или даже дольше. «Возможно, вам никогда не понадобится покупать два из них, если вы можете получить 100 000 циклов от ионно-литиевой батареи», — добавляет Пеннер. Мы говорим о продолжительности жизни в двадцать лет или даже дольше.

Что такое долговечная батарея?

Батарея считается долговечной, если срок ее службы составляет десять лет или более.