Bakit Maaaring Kumuha ng Mga Smartphone na Mag-upgrade Gamit ang Bagong Baterya Tech na ito

$config[ads_kvadrat] not found

Top 5 Mga Rason Kung Bakit Ka Nasasaktan Sa Isang Relasyon - By: Lyn Denosta

Top 5 Mga Rason Kung Bakit Ka Nasasaktan Sa Isang Relasyon - By: Lyn Denosta

Talaan ng mga Nilalaman:

Anonim

Mayroong higit pang mga mobile phone sa mundo kaysa sa mga tao. Halos lahat ng mga ito ay pinatatakbo ng mga rechargeable lithium-ion na mga baterya, na kung saan ay ang nag-iisang pinakamahalagang bahagi na nagpapagana ng portable rebolusyon sa elektronika ng nakaraang ilang dekada. Wala sa mga aparatong iyon ay magiging kaakit-akit sa mga gumagamit kung wala silang sapat na lakas upang tumagal nang hindi bababa sa ilang oras, nang hindi napakahirap.

Ang mga baterya ng Lithium-ion ay kapaki-pakinabang din sa mas malaking mga application, tulad ng mga de-kuryenteng sasakyan at smart-grid energy storage system. At ang mga makabagong-likha ng mga mananaliksik sa mga agham na materyales, na naghahanap upang mapabuti ang mga baterya ng lithium-ion, ay nagbibigay ng daan para sa mas maraming baterya na may mas mahusay na pagganap. Mayroon nang demand na bumubuo para sa mga high-capacity na baterya na hindi mahuli o sumabog. At maraming tao ang pinangarap ng mas maliit, mas magaan na mga baterya na sinisingil sa ilang minuto - o kahit na ilang segundo - ngunit nag-iimbak ng sapat na enerhiya upang magamit ang isang aparato para sa mga araw.

Gayunpaman, ang mga mananaliksik na tulad ko ay nag-iisip ng mas maraming adventurously. Ang mga kotse at grid-imbakan system ay mas mahusay na kung maaari silang ma-discharged at recharged sampu-sampung libo ng beses sa paglipas ng maraming taon, o kahit na dekada. Ang mga crew ng pagmamay-ari at mga customer ay gustung-gusto ang mga baterya na maaaring subaybayan ang kanilang sarili at magpadala ng mga alerto kung sila ay nasira o hindi na gumana sa peak performance - o kahit na magagawang ayusin ang kanilang mga sarili. At hindi ito maaaring mangarap ng dual-purpose na mga baterya na isinama sa istraktura ng isang item, na tumutulong sa hugis ng form ng isang smartphone, kotse, o gusali habang din powering nito function.

Ang lahat ng maaaring maging posible dahil ang aking pananaliksik at iba pa ay tumutulong sa mga siyentipiko at mga inhinyero na maging mas dalubhasa sa pagkontrol at paghawak ng bagay sa antas ng mga indibidwal na atoms.

Mga Emerging Material

Sa karamihan ng bahagi, ang mga pag-unlad sa imbakan ng enerhiya ay umaasa sa patuloy na pagpapaunlad ng agham na materyales, pagtulak sa mga limitasyon ng pagganap ng mga umiiral na mga materyales ng baterya at pagbuo ng ganap na bagong mga istraktura ng baterya at mga komposisyon.

Ang industriya ng baterya ay nagtatrabaho upang mabawasan ang gastos ng mga baterya ng lithium-ion, kasama na ang pag-alis ng mahal na kobalt mula sa kanilang mga positibong electrodes, na tinatawag na cathodes. Bawasan din nito ang gastos ng tao sa mga baterya na ito, dahil maraming mga mina sa Congo, ang nangungunang pinagmumulan ng kobalt sa mundo, ay ginagamit ang mga bata upang gumawa ng mahirap na paggawa sa kamay.

Tingnan din ang: Ito Half Battery, Half Solar Cell Hybrid Maaaring Maging Isang Kabuuang Game Changer

Ang mga mananaliksik ay naghahanap ng mga paraan upang palitan ang kobalt na naglalaman ng mga materyales na may cathodes na ginawa karamihan ng nikel. Sa kalaunan, maaari nilang palitan ang nikel na may mangganeso. Ang bawat isa sa mga riles ay mas mura, mas sagana, at mas ligtas na magtrabaho kaysa sa hinalinhan nito. Subalit sila ay may isang trade-off, dahil mayroon silang mga kemikal na mga katangian na paikliin ang kanilang baterya 'lifetimes.

Tinitingnan din ng mga mananaliksik ang pagpapalit ng mga ions ng lithium na ang shuttle sa pagitan ng dalawang electrodes na may ions at electrolytes na maaaring mas mura at potensyal na mas ligtas, tulad ng mga batay sa sosa, magnesium, sink, o aluminyo.

Tinitingnan ng aking pangkat sa pananaliksik ang mga posibilidad ng paggamit ng dalawang-dimensional na mga materyales, mahalagang lubhang manipis na mga sheet ng mga sangkap na may kapaki-pakinabang na elektronikong katangian. Ang graphene ay marahil ang pinakamahusay na kilala ng mga ito - isang sheet ng carbon isa lamang atom makapal. Gusto naming makita kung ang pag-stack up ng mga layer ng iba't ibang dalawang-dimensional na mga materyales at pagkatapos infiltrating ang stack sa tubig o iba pang mga kondaktibo likido ay maaaring susi mga bahagi ng mga baterya na muling magkarga ng mabilis.

Naghahanap sa loob ng baterya

Ito ay hindi lamang mga bagong materyales na nagpapalawak sa mundo ng pagbabago ng baterya: Ang mga bagong kagamitan at pamamaraan ay nagpapahintulot din sa mga mananaliksik na makita kung ano ang nangyayari sa loob ng mga baterya nang mas madali kaysa sa minsan ay posible.

Sa nakaraan, ang mga mananaliksik ay nagpatakbo ng isang baterya sa pamamagitan ng isang partikular na proseso ng pag-charge-discharge o bilang ng mga cycle, at pagkatapos ay inalis ang materyal mula sa baterya at napagmasdan ito pagkatapos ng katotohanan. Lamang pagkatapos ay maaaring matutunan ng mga iskolar kung anong mga pagbabago sa kemikal ang nangyari sa panahon ng proseso at ipinalalagay kung paano aktwal na nagtrabaho ang baterya at kung ano ang nakakaapekto sa pagganap nito.

Ngunit ngayon, ang mga mananaliksik ay maaaring manood ng mga materyales ng baterya habang dumaranas sila ng proseso ng pag-iimbak ng enerhiya, na sinusuri kahit ang kanilang atomic na istraktura at komposisyon sa real time. Maaari naming gamitin ang sopistikadong pamamaraan ng spectroscopy, tulad ng mga diskarte sa X-ray na magagamit sa isang uri ng particle accelerator na tinatawag na synchrotron - pati na rin ang mga microscope ng elektron at pag-scan ng probes - upang panoorin ang mga paglipat ng ions at pagbabago ng pisikal na mga istraktura habang ang enerhiya ay naka-imbak at inilabas mula sa mga materyales sa isang baterya.

Tingnan din ang: Paano ang isang Tagumpay ng Baterya Maaaring Humantong sa Electric Kotse Na Nag-charge sa Segundo

Ang mga pamamaraan na ito ay nagpapahintulot sa mga mananaliksik na tulad ng sa akin na isipin ang mga bagong istraktura ng baterya at mga materyales, gawin ang mga ito at makita kung gaano kahusay - o hindi - gumagana ang mga ito. Sa ganitong paraan, mapapanatili natin ang rebolusyon ng mga materyales ng baterya.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa The Conversation ni Veronica Augustyn. Basahin ang orihinal na artikulo dito.

$config[ads_kvadrat] not found