Glazgo universiteto inžinierių komanda sukūrė akumuliatorių, kad ličio jonų akumuliatoriai būtų ekologiškesni.
Ličio jonų baterijos yranaudingas lengvo ir kompaktiško formos faktoriaus ir gebėjimo atlaikyti kelis įkrovimo ir iškrovimo ciklus derinys. Tai padarė juos idealiai tinkamus naudoti įvairiuose įrenginiuose, įskaitant nešiojamuosius kompiuterius, mobiliuosius telefonus, išmaniuosius laikrodžius ir elektrines transporto priemones.
Kaip ir daugelis baterijų, taip ir ličio jonų baterijosturi teigiamą elektrodą, dažnai pagamintą iš ličio-kobalto / mangano oksido arba ličio-geležies fosfato, ir neigiamą elektrodą, dažnai pagamintą iš ličio metalo. Įkrovimo metu ličio jonai teka per elektrolitą iš teigiamo elektrodo į neigiamą elektrodą, kur jie yra saugomi. Naudojimo metu jonai teka priešinga kryptimi, generuodami energiją prietaisų maitinimui per elektrocheminę reakciją.
Vienas iš fizinių skaičiaus apribojimųEnergija, kurią galima sukaupti ir išleisti naudojant ličio jonų baterijas, yra jų elektrodų storis. Storesni elektrodai riboja ličio jonų difuziją per elektrodą, tuo pačiu ribodami ličio jonų baterijų savitąją energiją. Padidinus elektrodų storį, sumažėja ir jų atsparumas deformacijoms, todėl jie labiau linkę įtrūkti. Vos nutrūkus elektrodui, baterija tampa nebetinkama naudoti.
Sukūrė mokslininkai, vadovaujami universitetoGlazge siekiama pasiekti geresnę pusiausvyrą tarp elektrodų dydžio ir paviršiaus ploto, į jų dizainą įvedant mažas nanodalelių ir mikroskalės skylutes ar poras. Pjaudami poromis elektrodų paviršių ir vidų, jie gali žymiai padidinti paviršiaus plotą, palyginti su kietu elektrodu, kurio išoriniai matmenys yra vienodi.
Tam mokslininkai naudojo priedų gamybos technologiją - 3D spausdinimą. Tikslas yra griežtai kontroliuoti kiekvienos poros dydį ir vietą jų elektroduose.
Jie savo 3D spausdintuvą įkėlė su savo sukurta medžiaga, sujungiančia polilaktinę rūgštį, ličio geležies fosfatą ir anglies nanovamzdelius.
Kas yra polipieno rūgštis? PLA (polipieno rūgštis, polilaktidas) yra alifatinis termoplastinis polimeras, gaunamas iš 100 % atsinaujinančių išteklių, pvz., kukurūzų ir bulvių krakmolo. Polimerizacijos metu PLA susidaro poli(L-pieno rūgštis) (PLLA). Šių PLA cheminės ir fizinės savybės yra visiškai identiškos
Jis yra biologiškai skaidomas ir padidina baterijos perdirbamumą.
Baterija su 300 mikronų elektrodu ir poringumu70% geriausiai pasirodė bandant, kai jų savitoji galia buvo 151 miliamperės valandos gramas arba mAh / g - tai standartinis matas, kiek akumuliatorius gali įkrauti. Tai maždaug du ar tris kartus viršija tradicinio ličio jonų akumuliatoriaus su kietu to paties storio elektrodu našumą.
Padidėjęs poringumas ir didesnis storesnio 300 mikronų elektrodo paviršiaus plotas taip pat paveikė akumuliatoriaus talpą, padidėjo 158%.
Skaityti daugiau
Išgirskite, kaip NASA „Perseverance“ važiuoja per Marsą
Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?
Žmonės gali atlaikyti labai žemą temperatūrą net ir be šilumos šaltinių