Kategori: Artikel Pilihan » Berita elektrik yang menarik
Bilangan pandangan: 29685
Komen pada artikel: 6
Bateri aluminium
Hampir tiga puluh tahun mencari jalan untuk memperbaiki bateri aluminium-ion hampir berakhir. Bateri pertama dengan anod aluminium, yang mampu dengan cepat mengecas, semasa menjadi murah dan tahan lama, telah dibangunkan oleh para saintis dari Stanford University.
Para penyelidik dengan yakin menyatakan bahawa gagasan mereka boleh menjadi alternatif yang selamat untuk bateri lithium-ion, yang digunakan di mana-mana hari ini, serta bateri alkali, yang berbahaya kepada alam sekitar.
Ia tidak akan berlebihan untuk ingat bahawa bateri lithium-ion kadang-kadang menyala. Profesor Kimia Hongji Dai yakin bahawa bateri barunya tidak akan menyala walaupun ia digerudi. Rakan-rakan Profesor Day menggambarkan bateri baru sebagai "bateri aluminium-ion yang boleh dicas semula dengan cepat."
Oleh kerana kosnya yang rendah, keselamatan kebakaran, dan keupayaan untuk mewujudkan keamatan elektrik yang ketara, aluminium telah lama menarik perhatian para penyelidik, namun bertahun-tahun telah mencipta bateri aluminium-ion berdaya maju yang dapat menghasilkan voltan yang mencukupi walaupun selepas banyak kitaran pembuangan.
Para saintis terpaksa mengatasi banyak halangan, termasuk: kerosakan bahan katod, voltan pelepasan sel rendah (kira-kira 0.55 volt), kehilangan kapasiti dan kitaran hidup tidak mencukupi (kurang daripada 100 kitaran), kehilangan kuasa cepat (dari 26 hingga 85 peratus selepas 100 kitaran).
Sekarang, saintis telah memperkenalkan bateri aluminium dengan kestabilan tinggi, di mana mereka menggunakan anod logam yang diperbuat daripada aluminium yang dipasangkan dengan katod buih grafit tiga dimensi. Sebelum ini, banyak bahan yang berbeza untuk katod telah diuji, dan keputusan yang memihak kepada grafit didapati secara tidak sengaja. Para saintis dari kumpulan Hongji Daya telah mengenal pasti beberapa jenis bahan grafit yang menunjukkan produktiviti yang sangat tinggi.
Dalam sampel eksperimen mereka, pasukan Stanford University meletakkan anod aluminium, katod grafit, dan elektrolit ionik cecair selamat, yang terdiri terutamanya daripada penyelesaian garam, dalam beg polimer yang fleksibel.
Profesor Dai dan kumpulannya merekodkan video, yang menunjukkan bahawa walaupun anda menggerudi shell, bateri mereka akan terus berfungsi untuk sementara waktu dan tidak akan menyala.
Kelebihan penting bateri baru adalah caj ultra pantas mereka. Biasanya, bateri telefon pintar lithium-ion akan menyala dalam masa beberapa jam, sementara prototaip teknologi baru menunjukkan kelajuan pengecasan yang belum pernah terjadi sebelumnya sehingga satu minit.
Ketahanan bateri baru sangat menarik. Hayat bateri adalah lebih daripada 7500 kitaran pelepasan caj, dan tanpa kehilangan kuasa. Para penulis melaporkan bahawa ini adalah model pertama bateri aluminium-ion, dengan pengecasan ultra cepat, dan kestabilan beribu-ribu kitaran. Bateri lithium-ion yang tipikal boleh menahan hanya 1000 kitaran.
Satu ciri penting bateri aluminium adalah kelenturannya. Bateri boleh dibengkokkan, yang menunjukkan potensi penggunaannya dalam alat yang fleksibel. Antara lain, aluminium lebih murah daripada litium.
Nampaknya menjanjikan untuk menggunakan bateri tersebut untuk menyimpan tenaga boleh diperbaharui dengan tujuan untuk menyokongnya untuk penyediaan rangkaian elektrik yang seterusnya, kerana mengikut saintis terkini, bateri aluminium boleh dikenakan puluhan ribu kali.
Bertentangan dengan unsur-unsur yang digunakan secara meluas AA dan AAA dengan voltan sebanyak 1.5 volt, bateri aluminium-ion menghasilkan voltan kira-kira 2 volt. Ini adalah penunjuk tertinggi siapa yang telah dicapai dengan aluminium, dan pada masa akan datang penunjuk ini akan bertambah baik, pemaju bateri baru berkata.
Ketumpatan penyimpanan tenaga sebanyak 40 W jam sejam dicapai, sementara bateri ion litium angka ini mencapai 206 watt per kilogram. Walau bagaimanapun, penambahbaikan bahan katod, Profesor Hongji Dai yakin, akhirnya akan membawa kepada peningkatan voltan dan peningkatan ketumpatan storan tenaga dalam bateri teknologi aluminium-ion. Walau bagaimanapun, beberapa kelebihan ke atas teknologi lithium-ion telah pun dicapai. Di sini, kos rendah, digabungkan dengan keselamatan, dan pengisian kelajuan tinggi, dan fleksibiliti, dan hayat perkhidmatan yang panjang.
Lihat juga di electro-ms.tomathouse.com
: