Хэдэн минутын дотор 70%-ийн шинэ нээлтийг цэнэглэ

Лити батерейнууд нь одоо гар утас, зөөврийн компьютер, цахилгаан машин зэрэгт ашиглагддаг танил электрон бүтээгдэхүүн юм. Гэхдээ лити батерейнууд нь урт удаан, богино хугацаанд ажилладаг гэдгээрээ алдартай. Саяхан Сингапурын Нанян Технологийн Их Сургуулийн (Нанян Технологийн Их Сургууль) баг шинэ төрлийн хурдан хурдан бүтээжээ. Энэхүү зайг хоёр минутын дотор 70%-иар бүрэн цэнэглэж, 20 жил ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь тухайн үеийн батарейгаас 10 дахин урт юм.

Лити батерейнууд нь ихэвчлэн эерэг электродын мэдээлэл (литийн кобальт хүчилтөрөгч гэх мэт), электролит ба сөрөг электродын мэдээлэл (графит гэх мэт) зэргээс бүрддэг. Цэнэглэх явцад литийн ионууд нь анодын литийн кобальт-хүчилтөрөгчийн торноос тунадасжиж, электролитээр дамжин ширхэгийн бал чулуунд шингэдэг. Цутгах процессын явцад литийн ионууд ширхэгтэй бал чулуун торноос гарч, электролитээр дамжин литийн кобальт хүчилтөрөгч рүү ордог. Литиум батерейг цэнэглэх, цэнэглэх явцад эерэг ба сөрөг электродын хооронд нааш цааш дамжуулдаг тул эргэдэг сандлын батерей гэж нэрлэдэг. Сүүлийн жилүүдэд эрдэмтэд шинэ төрлийн литийн батерей, ялангуяа том хүчин чадалтай лити-хүхрийн батарей, лити-хүчилтөрөгчийн батерей, нано-цахиур батерейг бүтээж байгаа ч эмх замбараагүй бүтэцтэй, өндөр өртөгтэй, богино хугацаанд үйлчилдэг тул олон төрлийн нөлөө үзүүлдэг. дэвшээгүй байна.

Уламжлалт литийн батерейг хурдан цэнэглэх боломжгүй, гол нь бал чулуу электродын аюулгүй байдлын шинж чанараас шалтгаалан. Батерей ажиллаж байх үед электродын гадаргуу дээр хатуу электролитийн мембран үүсдэг бөгөөд энэ нь литийн ионуудын хөлийг хааж, хурдыг нь удаашруулна. Энэхүү шинэ төрлийн литийн батерейны онцлог нь уламжлалт бал чулуун материалын оронд хэт урт титаны давхар ислийн нано хоолойт гельийг катод болгон ашигладагт оршино. Энэхүү шинэ материал нь электролитийн мембран үүсгэдэггүй бөгөөд литийн ионуудыг хурдан оруулах боломжтой бөгөөд ингэснээр хурдан цэнэглэгддэг. Нэг хэмжээст титаны давхар ислийн наногелийн тусгай бүтцийн ачаар шинэ батерей нь ашиглалтын хугацаанд ахиц дэвшил гаргаж, хэдэн арван мянган удаа дахин боловсруулах боломжтой болсон. Нэг өдрийн үнээр 20 гаруй жил ашиглах боломжтой. Нэмж дурдахад энэхүү судалгаанд ашигласан титаны давхар исэл (нийтлэг титаны давхар исэл) нь өртөг багатай, боловсруулалтад хялбар, давтагдах чадвар сайтай, найдвартай байдал сайтай, одоо байгаа технологитой уялдаа холбоотой байж болох ба үйлдвэрлэлд хэрэглэх хэтийн төлөв нь маш өргөн юм.

Лити батерейнууд 1970-аад онд гарч ирсэн. 1991 онд Sony нь хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэлд хувьсгал хийсэн анхны арилжааны лити батерейг нэвтрүүлсэн. Хэдийгээр лити батерейг өргөнөөр ашиглаж байсан ч тэдгээрийн ашиглалтын хугацаа, ашиглалтын хугацаа нь үр дүнтэй амжилтад хүрч чадаагүй байгаа нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон бусад үйлдвэрлэлийн хурдацтай хөгжлийг хязгаарлаж байна. Энэхүү шинэ нээлт нь олон салбарт өргөн хүрээний нөлөө үзүүлж магадгүй юм. Хөдөлгөөнт төхөөрөмжүүдэд шинэ батерейнууд нь зарим электрон төхөөрөмжийг заавал хамгаалахаас сэргийлж чаддаг. Цэнэглэх хугацаа хэдхэн цагаас хэдхэн минут болж багасаад зогсохгүй, хэрэглэгчид өндөр үнэтэй батерейг (10,000 долларын үнэтэй) солих шаардлагагүй тул цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэл ихээхэн ашиг тусаа өгөх болно. цахилгаан тээврийн хэрэгсэл.

Гэсэн хэдий ч энэ үед литийн батерейны хөгжилд саад бэрхшээл тулгараад байна: хэрэв та хүчин чадлаа нэмэгдүүлэхийг хүсч байвал цэнэглэх хурд болон мөчлөгийн хугацааг золиослох хэрэгтэй бөгөөд энэ нь өндөр хүчин чадлыг хадгалахад хэцүү байдаг. Цаашид батерейг солихын тулд нэг талаас хатуу ба хагас хатуу электролит зэрэг аюулгүй байдлын судалгааг ахиулах, нөгөө талаас их хүчин чадалтай батерейны судалгаа, боловсруулалтыг эрчимжүүлэх шаардлагатай байна. катодын өгөгдөл нь литийн батерейны эрчим хүчний нягтралд амжилтанд хүрэх болно. Дүгнэж хэлэхэд, батерейны эерэг ба сөрөг электрод, электролитийн өгөгдөл нь хэлбэр, хүчин чадлын хувьд илүү ахиц дэвшил гаргахын тулд хамтран ажиллах ёстой.