Телефони, електрични аутомобили, свемирске станице - за рад свих ових уређаја потребни су вам квалитетни, моћни и
Како ће радити батерија будућности?
Међународни тим научника на челу саДарен Кан и уз учешће ЛГ инжењера развили су чврсту батерију високих перформанси са анодом од чистог силицијума. Названа је батерија будућности јер својим својствима надмашује све аналоге.
Да би створили такву батерију, ауторикомбиновао је два приступа производњи батерија за електричне аутомобиле, тако да батерија има електролит у чврстом стању и силицијумску аноду. Добивену батерију је тестирао међународни тим и потврђено је да је безбедна.
Такође се може користити не само у електричним аутомобилима, већ иу електричним мрежама.
Зашто научници стално развијају нове типове батерија? Шта није у реду са онима које данас користимо?
Најчешће користимо литијум-јонске батерије, ониможе се наћи свуда: у телефонима, лаптоповима, камерама. Такве батерије су далеко од идеалних: могу да складиште енергију дуго и у великим количинама, али се брзо троше, захтевају и температуру током употребе и не могу да издрже редовне и снажне вибрације. Ово последње утиче на рад, на пример, у електричним возилима.
Проблем је у кристалној структурилитијум-јонске батерије се мењају са сваким циклусом пуњења-пражњења. То значи да распоред атома, који је у почетку обезбедио потребне перформансе, постаје другачији.
Корозија се такође јавља у батерији.Свака електрода је повезана са колектором струје, обично металом као што је бакар за аноду и алуминијум за катоду. Ако овај спојни елемент почне да се погоршава и урушава, тада ће се и површина струјног колектора деформисати. Стога, ако је метал кородиран, не може ефикасно да помера електроне.
Други проблем са модерним батеријама је материјалод којих се праве. Већина користи кобалт – 60% светске понуде кобалта долази из Конга, тако да је зависност тржишта изузетно велика и глобална производња може да трпи због проблема са увозом.
Ако литијум-јонске батерије не раде добро, да ли ће их заменити најновије силиконске анодне батерије?
Да, али није тако једноставно.Свака технологија има своје недостатке. Данас се силицијумске анодне батерије користе, на пример, у Тесли. Према речима Елона Маска, силицијум у батеријама електричних аутомобила помаже да се домет повећа за 6%. Такође, такве батерије имају релативно већи специфични капацитет - то је око 3 600 мА * х / г.
Али постоје и проблеми:на пример, ова врста аноде је нестабилна и стога може бити опасна током рада. Ако дође у контакт са течним електролитом, онда силицијум не обавља добар посао складиштења енергије. У овом случају, електрични мотор губи снагу. Због тога се батерије данас не праве у потпуности од силикона. Ако је његов проценат мали, онда раст продуктивности остаје минималан.
Које би се друге батерије могле појавити у нашим уређајима у будућности?
- Литијум-карбонска батерија
Инжењери из Махлеа заједно сапроизвођач батерија Аллотропе Енерги креирао је нову архитектуру литијум-карбонских батерија засновану на суперкондензаторима. Нова батерија је направљена од аноде велике брзине у комбинацији са катодом. Оба дела су одвојена органским електролитом. Може брзо напунити суперкондензаторе и складиштити енергију велике густине. Програмери су успели да њиме напуне електрични мопед за 90 секунди.
- Литијум сумпорна батерија са шећером
Аутори другог научног рада створили су литијум-сумпорбатерије и коришћеног шећера да би био стабилнији. Неке супстанце на бази шећера могу спречити деградацију у геолошким седиментима и такође одржавати јаке везе између сулфида. Као резултат тога, батерија са шећером је показала капацитет од око 700 мАх / г и радила је преко 1.000 циклуса.
- Алкални метални хлор батерија
Истраживачи са Универзитета Станфордразвио батерију са алкалним металом хлора: заснована је на обрнутој хемијској конверзији натријум хлорида (На / Цл2) или литијум хлорида (Ли / Цл2) у хлор. Добијена ћелија је показала прилично висок капацитет пражњења - 2 800 мА * х / г катоде. Али након првог циклуса употребе, капацитет се преполовио. Упркос томе, батерија је добро радила.
Батерије будућности ће се правити одуобичајени материјали који се лако рециклирају, а такође ће почети да складишти енергију велике густине и бити скоро некорозивни. До сада инжењери и физичари нису успели да створе савршену формулу за батерију, али потреба за ефикасним складиштењем енергије и даље расте, па ћемо видети још много необичних решења у овом правцу.
Опширније
Хокинг је био у праву, али понекад и погрешно: најхрабрије научникове идеје
Лекови против грипе могу помоћи вирусу
Кинеска хиперсонична ракета кружила је око целе планете. Како је то могуће и шта се о њој зна