Naon ari batré solid state anu fleksibel?

Sakelompok élmuwan internasional parantos ngembangkeun jinis batré solid-state énggal anu tiasa ningkatkeun jangkauan kendaraan listrik sareng nyegah kahuruan dina laptop sareng smartphone. Nu nulis ngajelaskeun papanggihan maranéhanana dina Advanced Energy Materials. Ku ngagentos éléktrolit cair anu dianggo dina batré anu tiasa dicas deui konvensional sareng anu 'padet', anu keramik aranjeunna tiasa ngahasilkeun batré anu langkung efektif, awét anu ogé langkung aman pikeun dianggo. Panaliti ngaharepkeun yén kaunggulan ieu tiasa muka jalan pikeun batré anu langkung éfisién, langkung héjo pikeun sagala jinis alat kalebet mobil listrik.

Panulis pangajaran, ti AS sareng Inggris, parantos ngajalajah alternatif pikeun éléktrolit cair dina batré ion litium pikeun sababaraha waktos. Taun 2016 aranjeunna ngumumkeun pamekaran batré solid-state anu tiasa beroperasi langkung ti dua kali tegangan sél ion litium konvensional, tapi kalayan efisiensi anu sami.

Sedengkeun desain panganyarna maranéhanana ngagambarkeun pamutahiran signifikan dina versi saméméhna ieu, panalungtik Professor Donald Sadoway ti MIT catetan anu aya kénéh rohangan pikeun perbaikan: "Achieving konduktivitas ionik tinggi dina bahan keramik dina suhu elevated bisa hésé," paparna. "Ieu mangrupikeun prestasi terobosan." Para panalungtik ngaharepkeun yén sanggeus nguji batré ningkat ieu bakal kabukti cocog pikeun kandaraan listrik atawa malah powering aeroplanes.

Dina kaayaan padet batré karuksakan alatan overheating dicegah ku ngagunakeun éléktrolit keramik tinimbang kaduruk, leuwih cair. Lamun batréna ruksak tur mimitian overheat chars éléktrolit keramik tinimbang igniting, nu nyegah eta tina nyekel seuneu. Pori-pori dina struktur bahan padet ieu ogé ngamungkinkeun aranjeunna mawa beban muatan listrik anu langkung ageung kalayan ion-ion anu ngarambat dina jaringan anu panjang dina padet.

Fitur-fitur ieu hartosna para ilmuwan tiasa naékkeun tegangan sareng kapasitansi batréna dibandingkeun sareng anu ngandung éléktrolit cair anu gampang kaduruk. Kanyataanna, ceuk Professor Sadoway: "Urang nunjukkeun sél litium-hawa kalawan 12 volt beroperasi dina 90 derajat C [194 ° F]. Éta leuwih luhur ti saha wae geus kahontal."

Desain batré anyar ieu boga kaunggulan poténsi séjén leuwih éléktrolit kaduruk, kaasup kanyataan yén éléktrolit keramik umumna leuwih stabil batan éléktrolit organik. "Hal anu luar biasa nyaéta kumaha jalanna," saur Profesor Sadoway. "Urang meunang leuwih énergi kaluar tina sél ieu ti urang nempatkeun kana eta."

Stabilitas ieu tiasa ngawenangkeun pabrik ngepak sajumlah ageung sél solid-state kana laptop atanapi mobil listrik tanpa kedah hariwang ngeunaan panas teuing, ngajantenkeun alat langkung aman sareng manjangkeun umur fungsionalna. Ayeuna, upami jinis batré ieu panas teuing, aranjeunna résiko kahuruan - sapertos anu nembe kajantenan sareng telepon Samsung Galaxy Note 7. Seuneu anu dihasilkeun moal tiasa nyebarkeun sabab teu aya hawa di jero sél pikeun ngadukung durukan; saleresna, aranjeunna moal bisa nyebarkeun saluareun situs karuksakan awal.

Ieu bahan padet oge pisan lila-langgeng; sabalikna, sababaraha usaha nyieun batré litium ion kalawan éléktrolit cair kaduruk, nu beroperasi dina suhu luhur (leuwih 100 ° C) rutin nyekel seuneu sanggeus 500 atawa 600 siklus. Éléktrolit keramik tiasa nahan langkung ti 7500 siklus ngecas / ngecas tanpa kahuruan.

Papanggihan anyar tiasa janten signifikan pikeun manjangkeun jangkauan EV sareng nyegah kahuruan smartphone. Numutkeun Sadoway: "Generasi heubeul accu miboga asam kalungguhan [mobil] batré starter. Aranjeunna kagungan rentang pondok tapi maranéhanana éta incredibly dipercaya, "cenahna nambahkeun yén kalemahan aral maranéhanana éta "lamun eta ngagaduhan hotter ti ngeunaan 60 ° C lajeng. eta bakal seuneu."

Batré ion litium ayeuna, anjeunna ngajelaskeun, mangrupikeun léngkah tina ieu. "Aranjeunna gaduh jarak anu panjang tapi aranjeunna tiasa ruksak ku panas teuing parah sareng kahuruan," saur anjeunna nambahan yén batré solid-state anyar berpotensi "terobosan dasar" sabab tiasa nyababkeun alat anu langkung dipercaya, langkung aman.

Élmuwan di MIT nyangka téknologi ieu tiasa nyandak lima taun kanggo dianggo sacara lega tapi bahkan awal taun payun aranjeunna ngarep-arep ningali jinis batré ieu dipasang dina smartphone ti pabrikan ageung sapertos Samsung atanapi Apple. Éta ogé nyatet yén aya seueur kagunaan komérsial pikeun sél ieu salian ti telepon, kalebet laptop sareng kendaraan listrik.

Nanging, Profesor Sadoway ngingetkeun yén masih aya sababaraha cara sateuacan téknologi disampurnakeun. "Kami ngagaduhan sél anu katingalina saé pisan tapi éta dinten-awal pisan... Kami henteu acan tiasa ngadamel sél anu skala ageung, éléktroda dénsitas kakuatan tinggi."

Sadoway percaya yén terobosan ieu bakal langsung diadopsi sacara lega sabab gaduh poténsi henteu ngan ukur pikeun ngabeuleum EVs kalayan jangkauan anu langkung ageung tapi ogé berpotensi nyegah kahuruan smartphone. Panginten anu langkung héran nyaéta prediksi anjeunna yén batré kaayaan padet tiasa dianggo sacara universal dina waktos kirang ti lima taun sakali kalolobaan pabrik yakin kana kasalametan sareng reliabilitasna.