Nabite 70 % nového prelomu za pár minút

Lítiové batérie sú známe elektronické produkty, ktoré sa teraz používajú v mobilných telefónoch, notebookoch a elektrických autách. Lítiové batérie sú ale známe aj dlhou životnosťou a krátkou životnosťou. Nedávno tím zo Singapurskej technologickej univerzity Nanyang (Technologická univerzita Nanyang) vyvinul nový typ pôstu. Túto batériu je možné plne nabiť na 70 % energie za dve minúty a je možné ju používať 20 rokov, čo je 10-krát dlhšie ako vtedajšia batéria.

Lítiové batérie sa skladajú hlavne z informácií o pozitívnych elektródach (ako je lítium-kobaltový kyslík), elektrolytu a informácií o negatívnych elektródach (ako je grafit). Počas procesu nabíjania sa lítiové ióny vyzrážajú z lítium-kobaltovo-kyslíkovej mriežky anódy a cez elektrolyt sú zapustené do vločkového grafitu. Počas procesu vybíjania unikajú lítiové ióny z mriežky vločkového grafitu a sú vložené do lítium-kobaltového kyslíka cez elektrolyt. Lítiové batérie sa tiež nazývajú batérie hojdacieho kresla, pretože sa počas nabíjania a vybíjania prenášajú tam a späť medzi kladnými a zápornými elektródami. V posledných rokoch vedci vyvíjajú nové typy lítiových batérií, najmä veľkokapacitné lítium-sírové batérie, lítium-kyslíkové batérie a nano-kremíkové batérie, ale kvôli ich chaotickému zloženiu, vysokej cene a krátkej životnosti má mnoho efektov neboli povýšení.

Tradičné lítiové batérie sa nedajú rýchlo nabíjať, hlavne kvôli bezpečnostným vlastnostiam grafitových elektród. Keď batéria funguje, na povrchu elektródy sa vytvorí pevná elektrolytická membrána, ktorá zablokuje kroky lítiových iónov a spomalí ich rýchlosť. Charakteristickým rysom tohto nového typu lítiovej batérie je, že ako katódu používa ultra dlhý nanorúrkový gél oxidu titaničitého namiesto tradičných grafitových materiálov. Tento nový materiál netvorí elektrolytovú membránu a lítiové ióny je možné vložiť rýchlo, čím sa dosiahne rýchle nabíjanie. Vďaka špeciálnej štruktúre jednorozmerného nanogélu oxidu titaničitého dosiahla nová batéria prelom v oblasti životnosti, ktorú možno desaťtisíckrát recyklovať. Za cenu jedného dňa sa môže používať viac ako 20 rokov. Okrem toho oxid titaničitý (bežne známy ako oxid titaničitý), ktorý sa používa v tejto štúdii, má nízku cenu, jednoduché spracovanie, dobrú opakovateľnosť, vysokú spoľahlivosť a možno ho bez problémov prepojiť s existujúcou technológiou a jeho priemyselné využitie je veľmi široké.

Lítiové batérie sa objavili v sedemdesiatych rokoch minulého storočia. V roku 1970 Sony predstavilo prvé komerčné lítiové batérie, ktoré spôsobili revolúciu v spotrebnej elektronike. Hoci lítiové batérie boli široko používané, ich životnosť a životnosť nedosiahli účinné prelomy, čo tiež obmedzuje rýchly rozvoj elektrických vozidiel a iných priemyselných odvetví. Tento nový prielom môže mať ďalekosiahle účinky v mnohých oblastiach. V mobilných zariadeniach môžu nové batérie zabrániť povinnému tieneniu určitých elektronických zariadení. Veľký úžitok z toho bude mať aj priemysel elektrických vozidiel, a to nielen preto, že čas nabíjania sa môže skrátiť z niekoľkých hodín na niekoľko minút, ale aj preto, že používatelia nebudú musieť meniť drahé batérie (stoja asi 1991 10,000 USD), aby ďalej propagovali výhody elektrické vozidlá.

V súčasnosti však vývoj lítiových batérií naráža na úzke miesto: ak chcete zvýšiť kapacitu, musíte obetovať rýchlosť nabíjania a životnosť cyklu, čo je náročné na udržanie vysokej kapacity. V budúcnosti je pri výmene batérií na jednej strane potrebné pokročiť vo výskume bezpečnostných prvkov, akými sú tuhé a polotuhé elektrolyty, na druhej strane je potrebné urýchliť výskum a vývoj veľkokapacitných katódových údajov na dosiahnutie prelomu v hustote energie lítiových batérií. Stručne povedané, kladné a záporné elektródy a údaje o elektrolyte batérie musia spolupracovať, aby sa dosiahol väčší pokrok z hľadiska formy a kapacity.