Iray amin’ireo fahasahiranana amin’ny fanodinkodinana ny vidin’ny akora, ary tsy mora ny fanodinana. Ny teknolojia vaovao dia manantena ny hanamafisana ny fanodinana ny bateria lithium amin’ny alàlan’ny fampihenana bebe kokoa ny vidiny sy ny fampiasana akora mahasoa ny tontolo iainana.

Ny teknika fitsaboana vaovao dia afaka mamerina ny akora cathode efa nampiasaina ho amin’ny toerany tany am-boalohany, izay mampihena bebe kokoa ny vidin’ny fanodinana. Novolavolain’ny nanoengineers ao amin’ny Oniversiten’i Kalifornia, San Diego, ny teknolojia dia mora kokoa amin’ny tontolo iainana noho ny fomba ampiasaina amin’izao fotoana izao. Mampiasa akora maitso kokoa izy io, mampihena 80 ka hatramin’ny 90 isan-jato ny fandaniana angovo, ary mampihena 75 isan-jato ny entona entona mandatsa-dranomaso.

Ireo mpikaroka dia manazava ny asany amin’ny taratasy iray navoaka tamin’ny 12 Novambra tao amin’ny Joule.

Ity teknika ity dia mety indrindra ho an’ny cathodes vita amin’ny lithium iron phosphate (LFP). Ny bateria cathode LFP dia mora kokoa noho ny bateria lithium hafa satria tsy mampiasa metaly sarobidy toy ny kobalta na nikela. Ny bateria LFP dia mateza kokoa sy azo antoka kokoa. Izy ireo dia ampiasaina betsaka amin’ny fitaovana herinaratra, fiara fitateram-bahoaka ary tambajotra herinaratra. Ny Tesla Model 3 dia mampiasa bateria LFP ihany koa.

“Raha jerena ireo tombony ireo, ny bateria LFP dia hanana tombony amin’ny fifaninanana amin’ny bateria lithium hafa eny an-tsena,” hoy i Zheng Chen, profesora momba ny nanoengineering ao amin’ny University of California, San Diego.

Misy olana ve? “Tsy lafo ny manodina ireo bateria ireo.” “Miatrika olana mitovy amin’ny plastika izy io — mora vidy ny fitaovana, fa tsy mora ny fomba fanodinana azy,” hoy i Chen.

Ny teknolojia fanodinana vaovao novolavolain’i Chen sy ny ekipany dia mety hampihena ireo fandaniana ireo. Ny teknôlôjia dia miasa amin’ny mari-pana ambany (60 hatramin’ny 80 degre Celsius) sy ny fanerena manodidina, noho izany dia mandany herinaratra kely kokoa noho ny fomba hafa. Fanampin’izany, ny zavatra simika ampiasainy, toy ny lithium, nitrogen, rano, ary asidra citric, dia mora sy malefaka.

“Ny fizotran’ny fanodinana manontolo dia atao ao anatin’ny fepetra tena azo antoka, noho izany dia tsy mila fepetra fiarovana manokana na fitaovana manokana izahay,” hoy i Pan Xu, mpanoratra mpitarika ny fandalinana ary mpikaroka postdoctoral ao amin’ny laboratoara Chen. Izany no mahatonga ny vidin’ny fanodinana bateria ho ambany. ”

Voalohany, naverin’ny mpikaroka ny bateria LFP mandra-pahavery ny antsasaky ny fahafahany fitahirizana. Nesorin’izy ireo avy eo ny bateria, nanangona ny vovony cathode, ary natsofoka tamin’ny vahaolana misy sira lithium sy asidra citric. Avy eo dia nosasany tamin’ny rano ilay vahaolana ary navelany ho maina ny vovony alohan’ny hanafana azy.

Nampiasa ny vovony ireo mpikaroka mba hanamboarana cathodes vaovao, izay nosedraina tamin’ny sela Button sy cellule pouch. Ny fahaizany electrochemical, ny singa simika ary ny rafitra dia naverina tamin’ny laoniny tanteraka.

Raha mbola mitohy ny fanodinana ny bateria, dia mandalo fiovana ara-drafitra roa lehibe ny cathode izay mampihena ny fahombiazany. Ny voalohany dia ny fahaverezan’ny litium ion, izay mamorona banga ao amin’ny firafitry ny cathode. Faharoa, nisy fiovana ara-drafitra hafa nitranga rehefa nifanakalo toerana ny ion vy sy lithium ao amin’ny rafitra kristaly. Rehefa mitranga izany dia tsy afaka miverina mora foana ny ion, ka mijanona ny ion lithium ary tsy afaka mivezivezy amin’ny bateria.

Ny fomba fitsaboana atolotra ato amin’ity fandinihana ity dia mameno voalohany ny litium ion, mba hahafahan’ny ion vy sy ny litium averina mora foana amin’ny toerana voalohany, ka hamerina ny firafitry ny cathode. Ny dingana faharoa dia ny fampiasana asidra citrique, izay miasa ho toy ny fampihenana mba hanomezana elektronika amin’ny zavatra hafa. Mamindra elektrôna amin’ny ion vy izy io, ka mampihena ny fiampangana tsara azy. Manamaivana ny fandroahana elektronika izany ary manakana ny ion vy tsy hiverina amin’ny toerany tany am-boalohany ao amin’ny rafitra kristaly, raha mamoaka indray ny litium ao anaty tsingerina.

Na dia ambany aza ny fanjifana angovo amin’ny fizotran’ny fanodinana, dia nilaza ireo mpikaroka fa ilaina ny fikarohana bebe kokoa momba ny lozisialy fanangonana, fitaterana ary fanariana bateria be dia be.

“Ny fanamby manaraka dia ny hamantatra ny fomba hanatsarana ireo dingana lozika ireo.” “Ity dia hitondra ny teknolojia fanodinana ny dingana iray hanakaiky kokoa ny fampiharana indostrialy,” hoy i Chen.