Kini awọn batiri ipinlẹ to rọ?

Ẹgbẹ kan ti awọn onimo ijinlẹ sayensi kariaye ti ṣe agbekalẹ iru tuntun ti batiri-ipinle ti o lagbara ti o le mu iwọn awọn ọkọ ina mọnamọna pọ si ati ṣe idiwọ ina ni kọǹpútà alágbèéká ati awọn fonutologbolori. Awọn onkọwe ṣe apejuwe awọn awari wọn ni Awọn ohun elo Agbara To ti ni ilọsiwaju. Nipa rirọpo awọn elekitiroti olomi ti a lo ninu awọn batiri gbigba agbara aṣa pẹlu 'lile', awọn seramiki wọn ni anfani lati gbejade munadoko diẹ sii, awọn batiri pipẹ ti o tun jẹ ailewu fun lilo. Awọn oniwadi nireti pe awọn anfani wọnyi le ṣe ọna fun daradara siwaju sii, awọn batiri alawọ ewe fun gbogbo iru awọn ẹrọ pẹlu awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina.

Awọn onkọwe iwadi naa, lati AMẸRIKA ati UK, ti n ṣawari awọn omiiran si awọn elekitiroti olomi ninu awọn batiri ion lithium fun igba diẹ. Ni ọdun 2016 wọn kede idagbasoke ti batiri ipinlẹ ti o lagbara ti o le ṣiṣẹ ni ju ilọpo meji foliteji ti awọn sẹẹli ion litiumu mora, ṣugbọn pẹlu ṣiṣe kanna.

Lakoko ti apẹrẹ tuntun wọn ṣe aṣoju ilọsiwaju pataki lori ẹya iṣaaju yii, oniwadi Ọjọgbọn Donald Sadoway lati MIT ṣe akiyesi pe aye tun wa fun ilọsiwaju: “Iṣeyọri iṣesi ionic giga ni awọn ohun elo seramiki ni awọn iwọn otutu ti o ga le nira,” o salaye. "Eyi jẹ aṣeyọri aṣeyọri." Awọn oniwadi nireti pe lẹhin idanwo awọn batiri ti o ni ilọsiwaju yoo jẹri pe o dara fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina tabi paapaa awọn ọkọ ofurufu ti o ni agbara.

Ni awọn batiri ipinle ri to bibajẹ nitori overheating ti wa ni idaabobo nipasẹ lilo seramiki electrolytes kuku ju flammable, olomi eyi. Ti batiri naa ba bajẹ ti o si bẹrẹ si ni igbona ju awọn ẹwa elekitiroti seramiki ju ki o tan, eyiti o ṣe idiwọ fun mimu ina. Awọn pores ti o wa ninu eto ti awọn ohun elo to lagbara tun jẹ ki wọn gbe ẹru ti o ga julọ ti idiyele itanna pẹlu awọn ions gbigbe nipasẹ nẹtiwọọki ti o gbooro laarin ohun to lagbara.

Awọn ẹya wọnyi tumọ si pe awọn onimo ijinlẹ sayensi ti ni anfani lati gbe mejeeji foliteji ati agbara ti awọn batiri wọn ni akawe pẹlu awọn ti o ni awọn elekitiroli olomi ina. Ni otitọ, Ọjọgbọn Sadoway sọ pe: "A ṣe afihan sẹẹli lithium-air pẹlu 12 volts ti n ṣiṣẹ ni iwọn 90 C [194°F]. Iyẹn ga ju ẹnikẹni miiran ti ṣaṣeyọri.”

Apẹrẹ batiri tuntun yii ni awọn anfani agbara miiran lori awọn elekitiroti ina, pẹlu otitọ pe awọn elekitiroti seramiki jẹ iduroṣinṣin gbogbogbo ju awọn ohun alumọni lọ. “Ohun iyalẹnu ni bi o ti ṣiṣẹ daradara,” Ọjọgbọn Sadoway sọ. "A ni agbara diẹ sii lati inu sẹẹli yii ju ti a fi sinu rẹ."

Iduroṣinṣin yii le gba awọn aṣelọpọ laaye lati gbe awọn nọmba nla ti awọn sẹẹli ti o lagbara-ipinle sinu awọn kọnputa agbeka tabi awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina laisi aibalẹ nipa gbigbona wọn, ṣiṣe awọn ẹrọ ni ailewu pupọ ati gigun igbesi aye iṣẹ wọn. Lọwọlọwọ, ti awọn iru awọn batiri ba gbona pupọ wọn ni ewu ti mimu ina - bi o ti ṣẹlẹ laipẹ pẹlu foonu Samusongi Agbaaiye Akọsilẹ 7. Awọn ina ti o njade yoo ko le tan nitori ko si afẹfẹ inu awọn sẹẹli lati ṣe idaduro ijona; nitõtọ, wọn kii yoo ni anfani lati tan kaakiri aaye ti ibajẹ akọkọ.

Awọn ohun elo to lagbara wọnyi tun jẹ pipẹ pupọ; ni idakeji, diẹ ninu awọn igbiyanju lati ṣe awọn batiri ion litiumu pẹlu awọn elekitiroli olomi ti o ni ina, eyiti o ṣiṣẹ ni awọn iwọn otutu ti o ga julọ (ju 100 ° C) nigbagbogbo n mu ina lẹhin 500 tabi 600 awọn iyipo. Awọn elekitiroti seramiki le duro diẹ sii ju idiyele 7500 / awọn iyipo idasile laisi mimu ina.”

Awọn awari tuntun le ṣe pataki pupọ fun awọn mejeeji ti o gbooro si ibiti EVs ati idilọwọ awọn ina foonuiyara. Ni ibamu si Sadoway: "Awọn iran agbalagba ti awọn batiri ni awọn batiri ibẹrẹ acid [ọkọ ayọkẹlẹ]. yóò jóná.”

Awọn batiri ion litiumu oni, o ṣalaye, jẹ igbesẹ kan lati eyi. “Wọn ni sakani gigun ṣugbọn wọn le bajẹ nipasẹ igbona pupọ ati mimu ina,” o sọ fifi kun pe batiri ipinlẹ to lagbara tuntun jẹ agbara “aṣeyọri ipilẹ” nitori pe o le ja si igbẹkẹle diẹ sii, awọn ẹrọ ailewu.

Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni MIT ro pe imọ-ẹrọ yii le gba ọdun marun lati di lilo pupọ ṣugbọn paapaa ni kutukutu ọdun ti n bọ wọn nireti lati rii iru awọn batiri wọnyi ti o baamu ni awọn fonutologbolori lati ọdọ awọn aṣelọpọ nla bii Samsung tabi Apple. Wọn tun ṣe akiyesi pe ọpọlọpọ awọn lilo iṣowo lo wa fun awọn sẹẹli wọnyi yatọ si awọn foonu, pẹlu kọǹpútà alágbèéká ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina.

Sibẹsibẹ Ọjọgbọn Sadoway kilọ pe ọna kan tun wa lati lọ ṣaaju ki imọ-ẹrọ to pe. "A ni sẹẹli kan ti o dabi ẹni ti o dara gaan ṣugbọn o jẹ awọn ọjọ ibẹrẹ pupọ… A ko sibẹsibẹ lati ṣe awọn sẹẹli pẹlu iwọn nla, awọn amọna iwuwo agbara giga.”

Sadoway gbagbọ pe aṣeyọri yii yoo gba ni ibigbogbo lẹsẹkẹsẹ nitori pe o ni agbara kii ṣe lati ṣe epo EVs nikan pẹlu iwọn nla pupọ ṣugbọn o tun le ṣe idiwọ awọn ina foonuiyara. Boya iyalẹnu diẹ sii ni asọtẹlẹ rẹ pe awọn batiri ipinlẹ to lagbara le di lilo ni gbogbo agbaye ni o kere ju ọdun marun ni kete ti ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ ni idaniloju aabo ati igbẹkẹle wọn.