Laai 70% nuwe deurbraak binne ‘n paar minute

Litiumbatterye is bekende elektroniese produkte wat nou in selfone, notaboekrekenaars en elektriese motors gebruik word. Maar litiumbatterye is ook bekend vir hul lang lewe en kort lewe. Onlangs het ‘n span van Singapoer se Nanyang Tegnologiese Universiteit (Nanyang Tegnologiese Universiteit) ‘n nuwe soort vas ontwikkel. Hierdie battery kan binne twee minute vol gelaai word met 70% van die krag en kan vir 20 jaar gebruik word, wat 10 keer langer as die destydse battery is.

Litiumbatterye bestaan ​​hoofsaaklik uit positiewe elektrode-inligting (soos litiumkobalt-suurstof), elektroliet- en negatiewe elektrode-inligting (soos grafiet). Tydens die laaiproses presipiteer litiumione uit die litiumkobalt-suurstofrooster van die anode en word deur die elektroliet in die vlokgrafiet ingebed. Tydens die ontladingsproses ontsnap litiumione uit die vlokgrafietrooster en word deur die elektroliet in die litiumkobaltsuurstof ingevoeg. Litiumbatterye word ook wiegstoelbatterye genoem omdat hulle heen en weer tussen die positiewe en negatiewe elektrodes oordra tydens laai en ontlaai. In onlangse jare het wetenskaplikes nuwe soorte litiumbatterye ontwikkel, veral litium-swaelbatterye met groot kapasiteit, litium-suurstofbatterye en nano-silikonbatterye, maar as gevolg van hul chaotiese samestelling, hoë koste en kort dienslewe, het baie effekte bevorder is nie.

Tradisionele litiumbatterye kan nie vinnig gelaai word nie, hoofsaaklik as gevolg van die veiligheidseienskappe van grafietelektrodes. Wanneer die battery werk, word ‘n soliede elektrolietmembraan op die oppervlak van die elektrode gevorm, wat die voetstappe van litiumione sal blokkeer en hul spoed sal vertraag. Die kenmerkende kenmerk van hierdie nuwe tipe litiumbattery is dat dit ultra-lang titaandioksied-nanobuisgel as die katode gebruik in plaas van tradisionele grafietmateriale. Hierdie nuwe materiaal vorm nie ‘n elektrolietmembraan nie, en litiumione kan vinnig ingevoeg word en sodoende vinnige laai verkry. As gevolg van die spesiale struktuur van die eendimensionele titaandioksied-nanogel, het die nuwe battery ‘n deurbraak behaal wat lewensduur betref, wat tienduisende kere herwin kan word. Teen die koste van ‘n dag kan dit vir meer as 20 jaar gebruik word. Daarbenewens het die titaandioksied (algemeen bekend as titaandioksied) wat in hierdie studie gebruik word, lae koste, maklike verwerking, goeie herhaalbaarheid, hoë betroubaarheid, en kan naatloos verbind word met die bestaande tegnologie, en die industriële toepassingsvooruitsigte is baie wyd.

Litiumbatterye het in die 1970’s uitgekom. In 1991 het Sony die eerste kommersiële litiumbatterye bekendgestel, wat ‘n rewolusie in verbruikerselektronika gemaak het. Alhoewel litiumbatterye wyd gebruik is, het hul batterylewe en dienslewe nie effektiewe deurbrake behaal nie, wat ook die vinnige ontwikkeling van elektriese voertuie en ander nywerhede beperk. Hierdie nuwe deurbraak kan wye uitwerking op baie gebiede hê. In mobiele toestelle kan nuwe batterye verpligte afskerming van sekere elektroniese toestelle voorkom. Die elektriese voertuigbedryf sal ook groot voordeel trek, nie net omdat die laaityd van ‘n paar uur na ‘n paar minute verminder kan word nie, maar ook omdat gebruikers nie die duur batterye (wat sowat $10,000 XNUMX kos) hoef te verander om die voordele van elektriese voertuie.

Op hierdie tydstip staar die ontwikkeling van litiumbatterye egter ‘n bottelnek in die gesig: as jy kapasiteit wil verhoog, moet jy laaispoed en sikluslewe opoffer, wat moeilik is om hoë kapasiteit te handhaaf. In die toekoms, om batterye te vervang, aan die een kant, is dit nodig om die navorsing oor veiligheidskenmerke soos soliede en semi-soliede elektroliete te bevorder, aan die ander kant is dit nodig om die navorsing en ontwikkeling van groot kapasiteit te versnel. katodedata om ‘n deurbraak in die energiedigtheid van litiumbatterye te bereik. Samevattend moet die positiewe en negatiewe elektrodes en elektrolietdata van die battery saamwerk om groter vordering te maak in terme van vorm en kapasiteit.