Birkaç dakika içinde %70 yeni ilerlemeyi şarj edin

Lityum piller artık cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve elektrikli arabalarda kullanılan tanıdık elektronik ürünlerdir. Ancak lityum piller, uzun ömürleri ve kısa ömürleriyle de bilinir. Son zamanlarda, Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi’nden (Nanyang Teknoloji Üniversitesi) bir ekip yeni bir tür hızlı geliştirdi. Bu pil, gücün %70’i ile iki dakikada tam olarak şarj edilebilir ve o zamanki pilden 20 kat daha uzun olan 10 yıl boyunca kullanılabilir.

Lityum piller esas olarak pozitif elektrot bilgisinden (lityum kobalt oksijen gibi), elektrolit ve negatif elektrot bilgisinden (grafit gibi) oluşur. Şarj işlemi sırasında, lityum iyonları anotun lityum kobalt-oksijen kafesinden çöker ve elektrolit yoluyla pul grafite gömülür. Deşarj işlemi sırasında, lityum iyonları pul grafit kafesinden kaçar ve elektrolit yoluyla lityum kobalt oksijenine eklenir. Lityum piller, şarj ve deşarj sırasında pozitif ve negatif elektrotlar arasında gidip geldikleri için sallanan sandalye pilleri olarak da adlandırılır. Son yıllarda bilim adamları, özellikle büyük kapasiteli lityum-kükürt piller, lityum-oksijen piller ve nano-silikon piller olmak üzere yeni lityum pil türleri geliştiriyorlar, ancak kaotik bileşimleri, yüksek maliyetleri ve kısa hizmet ömürleri nedeniyle birçok etkisi var. terfi ettirilmemiştir.

Geleneksel lityum piller, esas olarak grafit elektrotların güvenlik özellikleri nedeniyle hızlı bir şekilde şarj edilemez. Pil çalışırken, elektrotun yüzeyinde lityum iyonlarının ayak seslerini engelleyecek ve hızlarını yavaşlatacak katı bir elektrolit zar oluşur. Bu yeni tip lityum pilin ayırt edici özelliği, katot olarak geleneksel grafit malzemeler yerine ultra uzun titanyum dioksit nanotüp jel kullanmasıdır. Bu yeni malzeme bir elektrolit membran oluşturmaz ve lityum iyonları hızlı bir şekilde eklenebilir, böylece hızlı şarj sağlanır. Tek boyutlu titanyum dioksit nanojelin özel yapısı sayesinde, yeni pil, on binlerce kez geri dönüştürülebilen hizmet ömrü açısından bir atılım gerçekleştirdi. Bir gün pahasına, 20 yıldan fazla kullanılabilir. Ek olarak, bu çalışmada kullanılan titanyum dioksit (genellikle titanyum dioksit olarak bilinir) düşük maliyetli, kolay işlenebilir, iyi tekrarlanabilirlik, yüksek güvenilirliğe sahiptir ve mevcut teknoloji ile sorunsuz bir şekilde bağlanabilir ve endüstriyel uygulama beklentileri çok geniştir.

Lityum piller 1970’lerde çıktı. 1991 yılında Sony, tüketici elektroniğinde devrim yaratan ilk ticari lityum pilleri piyasaya sürdü. Lityum piller yaygın olarak kullanılmasına rağmen, pil ömürleri ve hizmet ömürleri, elektrikli araçların ve diğer endüstrilerin hızlı gelişimini de kısıtlayan etkili atılımlar elde edememiştir. Bu yeni atılım, birçok alanda geniş kapsamlı etkilere sahip olabilir. Mobil cihazlarda yeni piller, belirli elektronik cihazların zorunlu olarak korunmasını önleyebilir. Elektrikli araç endüstrisi de, yalnızca şarj süresinin birkaç saatten birkaç dakikaya indirilebileceği için değil, aynı zamanda kullanıcıların daha fazla fayda sağlamak için pahalı pilleri (yaklaşık 10,000 $ ‘a mal olan) değiştirmek zorunda kalmayacakları için de büyük fayda sağlayacaktır. elektrikli araçlar.

Bununla birlikte, şu anda, lityum pillerin geliştirilmesi bir darboğazla karşı karşıya: kapasiteyi artırmak istiyorsanız, yüksek kapasiteyi korumak zor olan şarj hızından ve çevrim ömründen fedakarlık etmelisiniz. Gelecekte pilleri değiştirmek için bir yandan katı ve yarı katı elektrolitler gibi güvenlik özellikleri konusundaki araştırmaları ilerletmek, diğer yandan büyük kapasiteli araştırma ve geliştirme çalışmalarını hızlandırmak gerekiyor. lityum pillerin enerji yoğunluğunda bir atılım elde etmek için katot verileri. Özetle, pilin pozitif ve negatif elektrotları ve elektrolit verileri, form ve kapasite açısından daha fazla ilerleme sağlamak için birlikte çalışmalıdır.