Įkraukite 70% naujo laimėjimo per kelias minutes

Ličio baterijos yra žinomi elektroniniai gaminiai, kurie dabar naudojami mobiliuosiuose telefonuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir elektromobiliuose. Tačiau ličio baterijos taip pat žinomos dėl savo ilgo ir trumpo veikimo. Neseniai Singapūro Nanyang technologijos universiteto (Nanyang technologijos universiteto) komanda sukūrė naujo tipo pasninką. Ši baterija gali būti visiškai įkrauta 70% galios per dvi minutes ir gali būti naudojama 20 metų, o tai yra 10 kartų ilgiau nei tuo metu.

Ličio baterijas daugiausia sudaro informacija apie teigiamą elektrodą (pvz., ličio kobalto deguonis), elektrolitų ir neigiamų elektrodų informaciją (pvz., grafitas). Įkrovimo proceso metu ličio jonai nusėda iš anodo ličio kobalto-deguonies gardelės ir per elektrolitą įterpiami į dribsnių grafitą. Iškrovimo proceso metu ličio jonai išeina iš dribsnių grafito gardelės ir per elektrolitą patenka į ličio kobalto deguonį. Ličio baterijos dar vadinamos supamųjų kėdžių baterijomis, nes kraunant ir iškraunant jos persikelia pirmyn ir atgal tarp teigiamo ir neigiamo elektrodo. Pastaraisiais metais mokslininkai kuria naujų tipų ličio baterijas, ypač didelės talpos ličio-sieros baterijas, ličio-deguonies baterijas ir nano-silicio baterijas, tačiau dėl chaotiškos sudėties, didelių sąnaudų ir trumpo tarnavimo laiko atsiranda daug efektų. nebuvo paaukštinti.

Tradicinių ličio baterijų negalima greitai įkrauti, daugiausia dėl grafito elektrodų saugos savybių. Kai akumuliatorius veikia, ant elektrodo paviršiaus susidaro vientisa elektrolito membrana, kuri užstos ličio jonų žingsnius ir sulėtins jų greitį. Išskirtinis šio naujo tipo ličio akumuliatoriaus bruožas yra tas, kad vietoj tradicinių grafito medžiagų kaip katodas naudojamas itin ilgas titano dioksido nanovamzdelio gelis. Ši nauja medžiaga nesudaro elektrolito membranos, o ličio jonus galima greitai įterpti ir taip pasiekti greitą įkrovimą. Dėl ypatingos vienmačio titano dioksido nanogelio struktūros naujoji baterija pasiekė proveržį tarnavimo metu, kurią galima perdirbti dešimtis tūkstančių kartų. Vienos dienos kaina gali būti naudojama daugiau nei 20 metų. Be to, šiame tyrime naudojamas titano dioksidas (paprastai žinomas kaip titano dioksidas) pasižymi mažomis sąnaudomis, lengvu apdirbimu, geru pakartojamumu, dideliu patikimumu ir gali būti sklandžiai susietas su esama technologija, o jo pramoninio pritaikymo perspektyvos yra labai plačios.

Ličio baterijos pasirodė aštuntajame dešimtmetyje. 1970 m. Sony pristatė pirmąsias komercines ličio baterijas, kurios sukėlė revoliuciją plataus vartojimo elektronikoje. Nors ličio baterijos buvo plačiai naudojamos, jų akumuliatoriaus veikimo laikas ir tarnavimo laikas nepasiekė veiksmingų proveržių, o tai taip pat riboja sparčią elektromobilių ir kitų pramonės šakų plėtrą. Šis naujas proveržis gali turėti platų poveikį daugelyje sričių. Mobiliuosiuose įrenginiuose naujos baterijos gali užkirsti kelią privalomam tam tikrų elektroninių prietaisų ekranavimui. Elektromobilių pramonė taip pat gaus daug naudos ne tik dėl to, kad įkrovimo laikas gali sutrumpėti nuo kelių valandų iki kelių minučių, bet ir dėl to, kad naudotojams nereikės keisti brangių baterijų (kainuojančių apie 1991 10,000 USD), kad būtų dar labiau skatinama elektromobilių.

Tačiau šiuo metu ličio baterijų kūrimas susiduria su kliūtimi: jei norite padidinti talpą, turite paaukoti įkrovimo greitį ir ciklo tarnavimo laiką, kurį sunku išlaikyti didelę talpą. Ateityje, norint pakeisti baterijas, viena vertus, būtina paspartinti saugos priemonių, tokių kaip kietieji ir pusiau kieti elektrolitai, tyrimus, kita vertus, būtina paspartinti didelės talpos elektrolitų tyrimus ir plėtrą. katodo duomenis, kad būtų pasiektas ličio baterijų energijos tankio proveržis. Apibendrinant galima pasakyti, kad teigiami ir neigiami akumuliatoriaus elektrodai ir elektrolitų duomenys turi veikti kartu, kad būtų pasiekta didesnė pažanga formos ir talpos atžvilgiu.