Дар тӯли чанд дақиқа 70% пешрафтҳои навро пур кунед

Батареяҳои литийӣ маҳсулоти маъмули электронӣ мебошанд, ки ҳоло дар телефонҳои мобилӣ, компютерҳои ноутбук ва мошинҳои электрикӣ истифода мешаванд. Аммо батареяҳои литий низ бо умри дароз ва кӯтоҳи худ маълуманд. Ба наздикӣ, як гурӯҳи Донишгоҳи технологии Нанянги Сингапур (Донишгоҳи технологии Нанян) як навъи нави рӯзаро таҳия карданд. Ин батареяро дар ду дақиқа бо 70% қувваи барқ ​​пурра пур кардан мумкин аст ва метавонад барои 20 сол истифода шавад, ки аз батареяи он вақт 10 маротиба зиёдтар аст.

Батареяҳои литий асосан аз иттилооти мусбати электрод (ба монанди оксигени литий кобальт), электролит ва иттилооти электродҳои манфӣ (ба монанди графит) иборатанд. Дар ҷараёни пуркунӣ ионҳои литий аз панҷараи литий-кобальт-оксигени анод таҳшин мешаванд ва ба воситаи электролит дар графити пора ҷойгир мешаванд. Дар ҷараёни разряд, ионҳои литий аз торчаи графитҳои порашуда гурехта, ба воситаи электролит ба оксигени кобальти литий ворид карда мешаванд. Батареяҳои литийӣ инчунин батареяҳои курсии ларзиш номида мешаванд, зеро онҳо ҳангоми пуркунӣ ва холӣ байни электродҳои мусбат ва манфӣ ба пеш ва бозгашт интиқол медиҳанд. Солҳои охир олимон навъҳои нави батареяҳои литийӣ, махсусан батареяҳои литий-сульфури дорои иқтидори калон, батареяҳои литий-оксиген ва батареяҳои наносиликониро таҳия карда истодаанд, аммо аз сабаби таркибҳои бесарусомонӣ, арзиши баланд ва кӯтоҳ будани мӯҳлати хизмати онҳо, таъсири зиёде доранд. пешбарй карда нашудаанд.

Батареяҳои анъанавии литий, асосан аз сабаби хусусиятҳои бехатарии электродҳои графитӣ, зуд пур карда намешаванд. Дар вакти кор кардани батарея дар сатхи электрод мембранаи сахти электролитй ба вучуд меояд, ки он кадами ионхои литийро баста, суръати онхоро суст мекунад. Хусусияти фарқкунандаи ин навъи нави батареяи литий дар он аст, ки он ба ҷои маводи анъанавии графитӣ ҳамчун катод гели ултра дарози диоксиди титани нанотубаро истифода мебарад. Ин маводи нав мембранаи электролитиро ташкил намекунад ва ионҳои литийро зуд ворид кардан мумкин аст ва ба ин васила ба пуркунии босуръат ноил мешавад. Ба шарофати сохтори махсуси наногели якченакаи диоксиди титан, батареяи нав аз ҷиҳати мӯҳлати хидмат ба пешрафт ноил шуд, ки онро даҳҳо ҳазор маротиба дубора коркард кардан мумкин аст. Бо харчи як руз онро зиёда аз 20 сол истифода бурдан мумкин аст. Илова бар ин, диоксиди титан (одатан бо номи диоксиди титан маълум аст), ки дар ин таҳқиқот истифода мешавад, арзиши паст, коркарди осон, такроршавандагии хуб, эътимоднокии баланд дорад ва метавонад бо технологияи мавҷуда пайваста пайваст шавад ва дурнамои татбиқи саноатии он хеле васеъ аст.

Батареяҳои литийӣ дар солҳои 1970-ум бароварда шуданд. Дар соли 1991, Sony аввалин батареяҳои тиҷории литийро муаррифӣ кард, ки дар электроникаи маишӣ инқилоб кард. Гарчанде ки батареяҳои литийӣ васеъ истифода мешаванд, мӯҳлати батарея ва мӯҳлати хизмати онҳо ба пешрафтҳои муассир ноил нагардидаанд, ки ин ҳам рушди босуръати мошинҳои электрикӣ ва дигар соҳаҳоро маҳдуд мекунад. Ин пешравии нав метавонад дар бисёр соҳаҳо таъсири васеъ дошта бошад. Дар дастгоҳҳои мобилӣ, батареяҳои нав метавонанд муҳофизати ҳатмии баъзе дастгоҳҳои электрониро пешгирӣ кунанд. Саноати мошинҳои барқӣ низ фоидаи калон хоҳад дошт, на танҳо аз он сабаб, ки вақти пуркунии барқро аз чанд соат то чанд дақиқа кам кардан мумкин аст, балки инчунин аз он сабаб, ки корбарон маҷбур намешаванд, ки батареяҳои гаронбаҳоро (арзиши тақрибан $ 10,000) иваз кунанд, то бартариятҳои мошинхои электрики.

Бо вуҷуди ин, дар айни замон, рушди батареяҳои литийӣ бо мушкилот рӯбарӯ аст: агар шумо хоҳед, ки иқтидорро зиёд кунед, шумо бояд суръати пуркунии барқро қурбонӣ кунед, ки нигоҳ доштани иқтидори баланд душвор аст. Дар оянда барои иваз кардани аккумуляторхо, аз як тараф, тадкикотро оид ба хусусиятхои бехатарй, аз кабили электролитхои сахт ва нимсахт пеш бурдан лозим аст, аз тарафи дигар, тадкикот ва коркарди иктидорхои калонро тезондан лозим аст. маълумоти катодӣ барои ноил шудан ба рахнашавӣ дар зичии энергияи батареяҳои литий. Хулоса, электродҳои мусбат ва манфӣ ва маълумоти электролитии батарея бояд якҷоя кор кунанд, то аз ҷиҳати шакл ва иқтидор пешрафти бештар ба даст оранд.