Laden 70% neien Duerchbroch an e puer Minutten

Lithium Batterien si vertraute elektronesch Produkter déi elo an Handyen, Notizcomputer an Elektroautoen benotzt ginn. Awer Lithium Batterien sinn och bekannt fir hir laang Liewen a kuerz Liewen. Viru kuerzem huet e Team vun der Nanyang Technological University vu Singapur (Nanyang Technological University) eng nei Zort Fast entwéckelt. Dës Batterie kann mat 70% vun der Kraaft an zwou Minutten voll gelueden ginn a ka fir 20 Joer benotzt ginn, wat 10 Mol méi laang ass wéi d’Batterie zu där Zäit.

Lithium Batterie besteet haaptsächlech aus positiver Elektrodeninformatioun (wéi Lithium Kobalt Sauerstoff), Elektrolyt an negativ Elektroden Informatioun (wéi Grafit). Wärend dem Opluedprozess fällt d’Lithiumionen aus dem Lithium Kobalt-Sauerstoffgitter vun der Anode aus a ginn duerch den Elektrolyt an de Flakegrafit agebonnen. Wärend dem Entladungsprozess flüchten d’Lithiumionen aus dem Flakelgrafitgitter a ginn duerch den Elektrolyt an de Lithiumkobalt Sauerstoff agebaut. Lithium Batterien ginn och Schaukelstull Batterien genannt well se tëscht de positiven an negativen Elektroden während der Opluedstatioun an der Entladung zréck an zréck transferéieren. An de leschte Joeren hunn d’Wëssenschaftler nei Typen vu Lithium Batterien entwéckelt, besonnesch grouss Kapazitéit Lithium-Schwefel Batterien, Lithium-Sauerstoffbatterien an Nano-Silicium Batterien, awer wéinst hirer chaotescher Zesummesetzung, héijer Käschte a kuerzer Liewensdauer vill Effekter. net gefördert ginn.

Traditionell Lithium-Batterien kënnen net séier gelueden ginn, haaptsächlech wéinst de Sécherheetseigenschaften vu Grafitelektroden. Wann d’Batterie funktionnéiert, gëtt eng zolidd Elektrolytmembran op der Uewerfläch vun der Elektrode geformt, déi d’Schrëtt vu Lithium-Ionen blockéiert an hir Geschwindegkeet verlangsamt. Déi ënnerschiddlech Feature vun dëser neier Zort Lithium Batterie ass datt et ultra-laang Titandioxid Nanotube Gel als Kathode benotzt anstatt traditionell Grafitmaterialien. Dëst neit Material bildt keng Elektrolytmembran, a Lithium-Ionen kënne séier agefouert ginn, an doduerch séier Laden erreechen. Wéinst der spezieller Struktur vum eendimensionalen Titandioxid Nanogel huet déi nei Batterie en Duerchbroch a punkto Liewensdauer erreecht, deen zéngdausende mol recycléiert ka ginn. Op Käschte vun engem Dag kann et fir méi wéi 20 Joer benotzt ginn. Zousätzlech huet d’Titandioxid (allgemeng bekannt als Titandioxid), deen an dëser Etude benotzt gëtt, niddereg Käschten, einfach Veraarbechtung, gutt Widderhuelbarkeet, héich Zouverlässegkeet, a kann nahtlos mat der existéierender Technologie verbonne sinn, a seng industriell Uwendungsperspektive si ganz breet.

Lithium Batterien koumen an den 1970er Joren eraus. 1991 huet Sony déi éischt kommerziell Lithium Batterien agefouert, déi d’Konsumentenelektronik revolutionéiert hunn. Obwuel Lithium Batterien wäit benotzt goufen, hunn hir Batterie Liewen an Service Liewen net effektiv Duerchbroch erreecht, déi och déi rapid Entwécklung vun elektresche Gefierer an aner Industrien limitéiert. Dësen neien Duerchbroch kann breet Effekter a ville Beräicher hunn. A mobilen Apparater kënnen nei Batterien obligatoresch Schirmung vu bestëmmten elektroneschen Apparater verhënneren. D’elektresch Gefierindustrie wäert och immens profitéieren, net nëmmen well d’Ladezäit vun e puer Stonnen op e puer Minutten reduzéiert ka ginn, awer och well d’Benotzer déi deier Batterien (déi ongeféier $ 10,000 kaschten) net mussen änneren fir d’Virdeeler vun elektresch Gefierer.

Wéi och ëmmer, zu dëser Zäit ass d’Entwécklung vu Lithium Batterien e Flaschenhals konfrontéiert: Wann Dir d’Kapazitéit wëllt erhéijen, musst Dir d’Ladegeschwindegkeet an d’Zyklusliewen opferen, wat schwéier ass eng héich Kapazitéit z’erhalen. An Zukunft, fir Batterien ze ersetzen, op der enger Säit ass et néideg d’Fuerschung iwwer Sécherheetsmerkmale wéi zolidd an semi-fest Elektrolyte virzegoen, op der anerer Säit ass et néideg d’Fuerschung an d’Entwécklung vu grousser Kapazitéit ze beschleunegen. Kathodedaten fir en Duerchbroch an der Energiedicht vu Lithiumbatterien z’erreechen. Zesummegefaasst mussen déi positiv an negativ Elektroden an Elektrolytdaten vun der Batterie zesumme schaffen fir méi Fortschrëtter a Form a Kapazitéit ze maachen.