Τυποποιημένη μπαταρία λιθίου 12V 200AH με LCD

Τυποποιημένη μπαταρία λιθίου 12V 200AH με LCD

Η μπαταρία του τηλεφώνου έχει φορτιστεί για περισσότερο από μια εβδομάδα, και χρειάζεται μόνο 15 λεπτά για να φορτίσει κάθε φορά.Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Northwestern στις Ηνωμένες Πολιτείες μας έφεραν ένα βήμα πιο κοντά σε αυτό το όνειροΣύμφωνα με αναφορά του δικτύου οργανώσεων φυσικών των Ηνωμένων Πολιτειών στις 15 Νοεμβρίου (ώρα Πεκίνου), οι μηχανικοί στο πανεπιστήμιο έχουν αναπτύξει ένα ηλεκτρόδιο για μπαταρίες ιόντων λιθίου.επιτρέποντας στην μπαταρία να διατηρεί 10 φορές περισσότερη ισχύ από την υπάρχουσα τεχνολογίαΗ μελέτη δημοσιεύθηκε στο πρόσφατο τεύχος του περιοδικού Advanced Energy Materials.Η χωρητικότητα αποθήκευσης και ο ρυθμός φόρτισης είναι δύο σημαντικοί περιορισμοί της μπαταρίαςΗ ποσότητα της αποθηκευμένης ενέργειας περιορίζεται από την πυκνότητα φόρτισης, η οποία είναι το πόση λίθιο μπορεί να κρατηθεί στους δύο πόλους της μπαταρίας.Ο ρυθμός φόρτισης περιορίζεται από την ταχύτητα με την οποία τα ιόντα λιθίου μπορούν να φτάσουν στο αρνητικό ηλεκτρόδιο από το ηλεκτρολύτη.

Το αρνητικό ηλεκτρόδιο των υφιστάμενων μπαταριών ιόντων λιθίου είναι κατασκευασμένο από φύλλα γραφενίου με βάση τον άνθρακα, και ένα άτομο λιθίου μπορεί να χωρέσει μόνο έξι άτομα άνθρακα.Για να αυξηθεί η ποσότητα της αποθηκευμένης ηλεκτρικής ενέργειαςΟι επιστήμονες προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν πυρίτιο αντί για άνθρακα, έτσι ώστε το πυρίτιο να μπορεί να προσαρμοστεί σε περισσότερο λίθιο, έτσι ώστε 4 άτομα λιθίου να αντιστοιχούν σε 1 άτομο πυριτίου.το πυρίτιο επεκτείνεται και συρρικνώνεται σημαντικά κατά την φόρτισηΤο σχήμα των φύλλων γραφενίου περιορίζει επίσης τον ρυθμό φόρτισης της μπαταρίας και, παρόλο που είναι μόνο ένα άτομο άνθρακα πάχος,Είναι πολύ μακριά.Δεδομένου ότι χρειάζεται πολύς χρόνος για να μετακινηθεί το λίθιο στη μέση του φύλλου γραφενίου, τα ιόντα κυκλοφοριακά συμφόρηση εμφανίζονται συχνά στις άκρες του φύλλου γραφενίου.

Τώρα, η ερευνητική ομάδα έχει λύσει αυτά τα προβλήματα συνδυάζοντας δύο τεχνολογίες.Πρόσθεσαν συστάδες πυριτίου ανάμεσα στα φύλλα γραφενίου., και χρησιμοποίησε την ελαστικότητα των φύλλων γραφενίου για να συνεργαστεί με την αλλαγή του αριθμού των ατόμων πυριτίου κατά τη χρήση της μπαταρίας,έτσι ώστε ένας μεγάλος αριθμός ατόμων λιθίου αποθηκεύονται στα ηλεκτρόδιαΗ προσθήκη συστάδων πυριτίου οδηγεί σε υψηλότερη πυκνότητα ενέργειας ενώ μειώνει επίσης την απώλεια χωρητικότητας φόρτισης λόγω επέκτασης και συρρίκνωσης του πυριτίου, δίνοντάς σας το καλύτερο από τους δύο κόσμους.

Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης μια χημική διαδικασία οξείδωσης για να δημιουργήσει μικροπόρια 10 νανομέτρων έως 20 νανομέτρων στο φύλλο γραφενίου, γνωστά ως ελαττώματα επιφάνειας,Έτσι τα ιόντα του λιθίου θα ακολουθήσουν αυτή τη συντόμευση προς το αρνητικό ηλεκτρόδιοΑυτό θα μειώσει τον χρόνο φόρτισης της μπαταρίας κατά 10 φορές.