Зарядіть 70% нового прориву за кілька хвилин

Літієві батареї – це знайомі електронні продукти, які зараз використовуються в мобільних телефонах, ноутбуках та електромобілях. Але літієві батареї також відомі своїм довгим і коротким терміном служби. Нещодавно команда з сінгапурського Nanyang Technological University (Nanyang Technological University) розробила новий тип швидкого. Цей акумулятор можна повністю зарядити на 70% потужності за дві хвилини і використовувати його протягом 20 років, що в 10 разів більше, ніж акумулятор на той момент.

Літієві батареї в основному складаються з інформації про позитивний електрод (наприклад, літій-кобальтовий кисень), електроліт і інформацію про негативний електрод (наприклад, графіт). Під час процесу заряджання іони літію випадають в осад з літій-кобальто-кисневої решітки анода і вбудовуються в лускатий графіт через електроліт. Під час процесу розряду іони літію вириваються з решітки лускатого графіту і вводяться в літій-кобальтовий кисень через електроліт. Літієві батареї також називають батареями крісел-гойдалок, оскільки вони переміщаються вперед і назад між позитивним і негативним електродами під час заряджання і розрядки. Останніми роками вчені розробляють нові типи літієвих батарей, особливо літій-сірчані батареї великої ємності, літій-кисневі батареї та нанокремнієві батареї, але через їх хаотичний склад, високу вартість та короткий термін служби багато ефектів не були підвищені.

Традиційні літієві батареї не можна швидко заряджати, головним чином через характеристики безпеки графітових електродів. Під час роботи акумулятора на поверхні електрода утворюється тверда електролітна мембрана, яка буде блокувати кроки іонів літію і сповільнювати їх швидкість. Відмінною особливістю цього нового типу літієвої батареї є те, що в якості катода використовується наддовгий гель з діоксиду титану замість традиційних графітових матеріалів. Цей новий матеріал не утворює електролітну мембрану, і іони літію можна швидко вводити, тим самим досягаючи швидкої зарядки. Завдяки особливій структурі одновимірного наногелю діоксиду титану новий акумулятор досяг прориву в терміні служби, який можна переробляти десятки тисяч разів. При вартості одного дня його можна використовувати більше 20 років. Крім того, діоксид титану (широко відомий як діоксид титану), що використовується в цьому дослідженні, має низьку вартість, легку обробку, хорошу повторюваність, високу надійність і може бути легко пов’язаний з існуючою технологією, а перспективи його промислового застосування дуже широкі.

Літієві батареї з’явилися в 1970-х роках. У 1991 році Sony представила перші комерційні літієві батареї, які зробили революцію в побутовій електроніці. Хоча літієві батареї широко використовуються, їх термін служби батареї та термін служби не досягли ефективних проривів, що також обмежує швидкий розвиток електромобілів та інших галузей промисловості. Цей новий прорив може мати широкі наслідки в багатьох сферах. У мобільних пристроях нові батареї можуть запобігти обов’язковому екрануванню певних електронних пристроїв. Індустрія електромобілів також виграє не тільки тому, що час зарядки можна скоротити з кількох годин до кількох хвилин, але й тому, що користувачам не доведеться міняти дорогі батареї (вартістю близько 10,000 XNUMX доларів США) для подальшого поширення переваг електромобілі.

Однак у цей час розвиток літієвих акумуляторів стикається з вузьким місцем: якщо ви хочете збільшити ємність, ви повинні пожертвувати швидкістю зарядки та терміном служби, що важко підтримувати високу ємність. У майбутньому для заміни батарей, з одного боку, необхідно розширити дослідження безпечних елементів, таких як тверді та напівтверді електроліти, з іншого боку, необхідно прискорити дослідження та розробку великоємних електролітів. дані катода для досягнення прориву в щільності енергії літієвих батарей. Підсумовуючи, позитивний і негативний електроди та дані про електроліт батареї повинні працювати разом, щоб досягти більшого прогресу з точки зору форми та ємності.