Chaji 70% ya mafanikio mapya baada ya dakika chache

Betri za lithiamu ni bidhaa za kielektroniki zinazojulikana ambazo sasa hutumiwa katika simu za rununu, kompyuta za daftari na magari ya umeme. Lakini betri za lithiamu pia zinajulikana kwa maisha yao marefu na maisha mafupi. Hivi majuzi, timu kutoka Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Nanyang cha Singapore (Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Nanyang) ilianzisha aina mpya ya kasi. Betri hii inaweza kuchajiwa kwa asilimia 70 ya nishati ndani ya dakika mbili na inaweza kutumika kwa miaka 20, ambayo ni mara 10 zaidi ya betri wakati huo.

Betri za lithiamu huundwa hasa na maelezo chanya ya elektrodi (kama vile oksijeni ya lithiamu kobalti), maelezo ya elektroliti na hasi ya elektrodi (kama vile grafiti). Wakati wa mchakato wa kuchaji, ioni za lithiamu hutoka kwenye kimiani ya lithiamu kobalti-oksijeni ya anode na kupachikwa kwenye grafiti ya flake kupitia elektroliti. Wakati wa mchakato wa kutokwa, ioni za lithiamu hutoka kwenye kimiani ya grafiti ya flake na kuingizwa kwenye oksijeni ya lithiamu cobalt kupitia elektroliti. Betri za lithiamu pia huitwa betri za viti vya kutikisa kwa sababu husafirisha na kurudi kati ya elektrodi chanya na hasi wakati wa kuchaji na kutoa. Katika miaka ya hivi karibuni, wanasayansi wamekuwa wakitengeneza aina mpya za betri za lithiamu, haswa betri za lithiamu-sulfuri zenye uwezo mkubwa, betri za lithiamu-oksijeni na betri za nano-silicon, lakini kwa sababu ya muundo wao wa machafuko, gharama kubwa, na maisha mafupi ya huduma, athari nyingi. hawajapandishwa vyeo.

Betri za jadi za lithiamu haziwezi kushtakiwa haraka, hasa kwa sababu ya sifa za usalama za electrodes ya grafiti. Wakati betri inafanya kazi, membrane imara ya electrolyte huundwa juu ya uso wa electrode, ambayo itazuia nyayo za ioni za lithiamu na kupunguza kasi yao. Sifa bainifu ya aina hii mpya ya betri ya lithiamu ni kwamba hutumia gel ya titanium dioxide nanotube kama kathodi badala ya vifaa vya jadi vya grafiti. Nyenzo hii mpya haifanyi utando wa electrolyte, na ioni za lithiamu zinaweza kuingizwa haraka, na hivyo kufikia malipo ya haraka. Kwa sababu ya muundo maalum wa nanogel ya titan dimensional dimensional, betri mpya imepata mafanikio katika suala la maisha ya huduma, ambayo inaweza kusindika makumi ya maelfu ya nyakati. Kwa gharama ya siku, inaweza kutumika kwa zaidi ya miaka 20. Kwa kuongeza, dioksidi ya titani (inayojulikana kama dioksidi ya titani) inayotumiwa katika utafiti huu ina gharama ya chini, usindikaji rahisi, kurudiwa vizuri, kutegemewa kwa juu, na inaweza kuunganishwa bila mshono na teknolojia iliyopo, na matarajio yake ya matumizi ya viwandani ni mapana sana.

Betri za lithiamu zilitoka miaka ya 1970. Mnamo 1991, Sony ilianzisha betri za kwanza za kibiashara za lithiamu, ambazo zilibadilisha umeme wa watumiaji. Ingawa betri za lithiamu zimetumika sana, maisha ya betri na maisha yao ya huduma hayajapata mafanikio mazuri, ambayo pia yanazuia maendeleo ya haraka ya magari ya umeme na viwanda vingine. Ufanisi huu mpya unaweza kuwa na athari pana katika maeneo mengi. Katika vifaa vya rununu, betri mpya zinaweza kuzuia ulinzi wa lazima wa vifaa fulani vya elektroniki. Sekta ya magari ya umeme pia itafaidika sana, si tu kwa sababu muda wa kuchaji unaweza kupunguzwa kutoka saa chache hadi dakika chache, lakini pia kwa sababu watumiaji hawatalazimika kubadilisha betri za bei ghali (zinazogharimu takriban dola 10,000) ili kukuza zaidi faida za magari ya umeme.

Hata hivyo, kwa wakati huu, maendeleo ya betri za lithiamu inakabiliwa na kizuizi: ikiwa unataka kuongeza uwezo, lazima utoe kasi ya malipo na maisha ya mzunguko, ambayo ni vigumu kudumisha uwezo wa juu. Katika siku zijazo, kuchukua nafasi ya betri, kwa upande mmoja, ni muhimu kuendeleza utafiti juu ya vipengele vya usalama kama vile elektroliti imara na nusu-imara, kwa upande mwingine, ni muhimu kuharakisha utafiti na maendeleo ya uwezo mkubwa. data ya cathode ili kufikia mafanikio katika msongamano wa nishati ya betri za lithiamu. Kwa muhtasari, elektrodi chanya na hasi na data ya elektroliti ya betri lazima zifanye kazi pamoja ili kufanya maendeleo zaidi katika suala la umbo na uwezo.