Nabijte 70 % nového průlomu během několika minut

Lithiové baterie jsou známé elektronické produkty, které se nyní používají v mobilních telefonech, noteboocích a elektrických autech. Lithiové baterie jsou ale také známé svou dlouhou životností a krátkou životností. Nedávno tým ze Singapurské technologické univerzity Nanyang (Technologická univerzita Nanyang) vyvinul nový typ půstu. Tuto baterii lze plně nabít na 70 % energie za dvě minuty a lze ji používat po dobu 20 let, což je 10krát déle než tehdejší baterie.

Lithiové baterie se skládají hlavně z informací o pozitivní elektrodě (jako je lithium-kobaltový kyslík), elektrolytu a informací o negativní elektrodě (jako je grafit). Během nabíjecího procesu se lithiové ionty vysrážejí z lithiové kobalt-kyslíkové mřížky anody a jsou zabudovány do vločkového grafitu prostřednictvím elektrolytu. Během procesu vybíjení uniknou ionty lithia z mřížky vločkového grafitu a jsou vloženy do lithium-kobaltového kyslíku prostřednictvím elektrolytu. Lithiové baterie se také nazývají baterie houpacích křesel, protože se během nabíjení a vybíjení přenášejí tam a zpět mezi kladnou a zápornou elektrodou. V posledních letech vědci vyvíjejí nové typy lithiových baterií, zejména velkokapacitní lithium-sírové baterie, lithium-kyslíkové baterie a nano-křemíkové baterie, ale kvůli jejich chaotickému složení, vysoké ceně a krátké životnosti má mnoho efektů nebyli povýšeni.

Tradiční lithiové baterie nelze nabíjet rychle, hlavně kvůli bezpečnostním charakteristikám grafitových elektrod. Při provozu baterie se na povrchu elektrody vytvoří pevná elektrolytická membrána, která blokuje kroky iontů lithia a zpomaluje jejich rychlost. Charakteristickým rysem tohoto nového typu lithiové baterie je, že jako katodu používá ultra dlouhý gel z nanotrubiček oxidu titaničitého namísto tradičních grafitových materiálů. Tento nový materiál netvoří elektrolytovou membránu a lithiové ionty lze rychle vložit, čímž se dosáhne rychlého nabití. Díky speciální struktuře jednorozměrného nanogelu oxidu titaničitého dosáhla nová baterie průlomu z hlediska životnosti, kterou lze desítky tisíckrát recyklovat. Za cenu jednoho dne jej lze používat déle než 20 let. Kromě toho má oxid titaničitý (běžně známý jako oxid titaničitý) použitý v této studii nízkou cenu, snadné zpracování, dobrou opakovatelnost, vysokou spolehlivost a lze jej bez problémů propojit se stávající technologií a jeho průmyslové vyhlídky jsou velmi široké.

Lithiové baterie se objevily v 1970. letech 1991. století. V roce 10,000 představila společnost Sony první komerční lithiové baterie, které způsobily revoluci ve spotřební elektronice. Přestože jsou lithiové baterie široce používány, jejich životnost a životnost nedosáhly účinných průlomů, což také omezuje rychlý rozvoj elektrických vozidel a dalších průmyslových odvětví. Tento nový průlom může mít dalekosáhlé účinky v mnoha oblastech. V mobilních zařízeních mohou nové baterie zabránit povinnému stínění určitých elektronických zařízení. Velký užitek z toho bude mít také průmysl elektrických vozidel, a to nejen proto, že dobu nabíjení lze zkrátit z několika hodin na několik minut, ale také proto, že uživatelé nebudou muset měnit drahé baterie (stojí asi XNUMX XNUMX USD), aby dále propagovali výhody elektrická vozidla.

V této době však vývoj lithiových baterií naráží na úzké hrdlo: pokud chcete zvýšit kapacitu, musíte obětovat rychlost nabíjení a životnost cyklu, což je obtížné udržet vysokou kapacitu. Do budoucna je pro výměnu baterií na jedné straně nutné pokročit ve výzkumu bezpečnostních prvků, jako jsou pevné a polotuhé elektrolyty, na druhé straně je nutné urychlit výzkum a vývoj velkokapacitních katodových dat k dosažení průlomu v hustotě energie lithiových baterií. Stručně řečeno, kladné a záporné elektrody a údaje o elektrolytu baterie musí spolupracovat, aby bylo dosaženo většího pokroku ve formě a kapacitě.