Нови дизајн литијум-јонске батерије који је 2000 пута моћнији, пуни се 1000 пута брже

Универзитет у Илиноису, 3Д порозна микроструктура литијум-јонска батерија

Истраживачи са Универзитета Иллиноис у Урбана-Цхампаигн развили су нову технологију литијум-јонских батерија која је 2000 пута моћнија од упоредивих батерија. Према истраживачима, ово није само еволутивни корак у технологији батерија, „То је нова технологија која омогућава ... разбија нормалне парадигме извора енергије. Омогућава нам да радимо различите, нове ствари. “

Тренутно је складиштење енергије све око компромиса. Можете имати пуно снаге (вати) или пуно енергије (ват-сати), али углавном не можете имати обоје. Суперкондензатори може ослободити огромну количину енергије, али само на неколико секунди; горивне ћелије могу да складиште огромну количину енергије, али су ограничене у својој максималној излазној снази. Ово је проблем јер већина модерних апликација најновије технологије - паметни телефони, носиви рачунари, електрична возила - захтева велике количине енергије и енергије. Литијум-јонске батерије су тренутно најбоље решење за примену велике снаге и енергије, али чак и најбољи дизајн литијум-јонских батерија захтева да индустријски дизајнери и електронски инжењери направе озбиљне компромисе приликом стварања новог уређаја.



Што нас уредно доводи до батерије Универзитета у Илиноису, која има већу густину снаге од суперкондензатора, а опет упоредиву густину енергије са тренутним никл-цинк и литијум-јонским батеријама. Према саопштење универзитета, ова нова батерија могла би омогућити бежичним уређајима да преносе своје сигнале 30 пута даље - или, можда корисније, бити опремљена батеријом која је 30 пута мања. Ако то није било довољно, ова нова батерија се може пунити - и може се напунити 1.000 пута брже од конвенционалних ли-јонских батерија. Укратко, ово је батерија из снова. (Види:Да ли ЕЕ позива хемијску батерију са пет пута већим капацитетом у року од 5 година - да ли се то може учинити?)



Дијаграм који илуструје Универзитет у Илиноису

Овај огромни напредак потиче од потпуно нове структуре катоде и аноде, коју су пионири истраживачи са Универзитета у Илиноису. У суштини, стандардна ли-јонска батерија обично има чврсту дводимензионалну аноду од графита и катоду од литијумове соли. С друге стране, нова Илиноис батерија има порозну, тродимензионалну аноду и катоду. Да би створили ову нову структуру електрода, истраживачи граде структуру полистирена (стиропора) на стакленој подлози, електро наносе никл на полистирен, а затим електро наносе никл-калај на аноду и манган диоксид на катоду. Горњи дијаграм добро објашњава поступак.



Крајњи резултат је да ове порозне електроде имају масивну површину, омогућавајући да се у одређеном простору одвија више хемијских реакција, што на крају даје масивно појачање брзине пражњења (излазне снаге) и пуњења. До сада су истраживачи користили ову технологију за стварање микробатерије величине дугмета, а на доњем графикону можете видети колико се њихова батерија упоређује са конвенционалном ћелијом дугмета Сони ЦР1620. Густина енергије је нешто нижа, али је густина снаге 2000 пута већа. На супротном крају спектра ивице крварења - тада повећана густина енергије, али мања густина снаге ИБМ-ова литијум-ваздушна батерија тренутно предводи пакет.

Густина енергије у односу на густину снаге за разне технологије батерија, укључујући Универзитет у Иллиноису

Густина енергије у односу на густину снаге за разне технологије батерија, укључујући нову микроструктурирану анодну / катодну ли-јонску батерију Универзитета у Илиноису

У стварној употреби ова технологија ће се вероватно користити за опремање потрошачких уређаја батеријама које су много мање и лакше - замислите паметни телефон са батеријом дебљине кредитне картице, која се може напунити за неколико секунди. Такође ће бити пуно апликација изван потрошачког простора, у снажним поставкама као што су ласери и медицински уређаји, као и у другим областима која обично користе суперкондензаторе, попут аутомобила Формуле 1 и електричних алата за брзо пуњење. Међутим, да би се ово догодило, Универзитет у Илиноису прво ће морати да докаже да се њихова технологија прилагођава већим батеријама и да производни процес није претјерано скуп за комерцијалну производњу. Ево наде.



Copyright © Сва Права Задржана | 2007es.com