Тим инжењера са Универзитета у Глазгову развио је батерију како би литијум-јонске батерије учинили еколошки прихватљивијим.
Литијум-јонске батерије сукорисна комбинација лаког и компактног фактора облика и способност да издрже вишеструке циклусе пуњења и пражњења. То их је учинило идеалним за употребу у широком спектру уређаја, укључујући лаптопе, мобилне телефоне, паметне сатове и електрична возила.
Као и многе батерије, литијум-јонске батеријесадрже позитивну електроду, често направљену од литијум-кобалт / манган-оксида или литијум-гвожђе-фосфата, и негативну електроду, често направљену од литијумског метала. Током пуњења, литијумови јони пролазе кроз електролит од позитивне до негативне електроде, где се и складиште. Током употребе, јони теку у супротном смеру, генеришући енергију за напајање уређаја електрохемијском реакцијом.
Једно од физичких ограничења бројаенергија која се може сачувати и ослободити дизајном литијум-јонских батерија је дебљина њихових електрода. Дебље електроде ограничавају дифузију литијумових јона кроз електроду, ограничавајући тиме специфичну енергију литијум-јонских батерија. Повећање дебљине електрода такође смањује њихов отпор на деформације, чинећи их склонијим пуцању. Чим се електрода поломи, батерија постаје неупотребљива.
Развили су га научници под вођством универзитетаЦиљ Глазгова је да постигне бољи баланс између величине и површине електрода увођењем малих рупа или пора наноразмера и пора у њихов дизајн. Резањем површине и унутрашњости електрода с порама могу знатно повећати површину у поређењу са чврстом електродом истих спољних димензија.
Да би то урадили, научници су користили технологију адитивне производње - 3Д штампу. Циљ је строго контролисати величину и локацију сваке поре у њиховим електродама.
Своје 3Д штампаче напунили су материјалом који су развили, а који комбинује млечну киселину, литијум-гвожђе-фосфат и угљеничне наноцеви.
Шта је полимлечна киселина?&нбсп;ПЛА (ПолиЛацтиц Ацид, Полилацтиде) је алифатични термопластични полимер добијен из 100% обновљивих извора као што су кукурузни и кромпиров скроб. Полимеризацијом, ПЛА резултира формирањем поли(Л-млечне киселине) (ПЛЛА). Хемијска и физичка својства ових ПЛА су потпуно идентична
Биоразградив је и повећава могућност рециклирања батерије.
Батерија са електродом од 300 микрона и порозношћу70% се најбоље показало када се тестира са специфичним капацитетом од 151 милиампер-сати по граму, или мАх / г, што је стандардна мера колико напуњеност може да држи батерија. Ово је отприлике два до три пута веће перформансе од традиционалне литијум-јонске батерије са чврстом електродом исте дебљине.
Повећана порозност и самим тим већа површина најдебље електроде од 300 микрона такође је утицала на капацитет батерије, повећавајући се за 158%.
Опширније
Чујте како се НАСА-ин ровер Персеверанце креће преко Марса
Физичари су створили аналог црне рупе и потврдили Хокингову теорију. Куда води?
Људи могу да поднесу врло ниске температуре чак и без извора топлоте