Atradimas, kuris atliktas mokslininkų iš Duke universiteto ir Oak Ridge nacionalinio laboratorijos (ORNL), turėtų perkurti baterijų pasaulį. Naudodami pažangią neutronų sklaidą, jie atskleidė paslaptis, kaip litio jonai, vaizduojami kaip švytinčios orbitos, įgudusiai juda per kietojo kūno elektrolitą, vadinamą litio fosforo sieros chloridu (Li6PS5Cl).
Tyrimas rodo, kad šie litio jonai juda taip laisvai, kaip ir skystuose elektrolituose, atverdamas kelią baterijoms, kurios įsikrauna greičiau, tarnauja ilgiau ir yra daug saugesnės. Šio tyrimo centre buvo sudėtingas įrankis, žinomas kaip Spalacijos neutronų šaltinis, kuris leidžia tyrėjams pažvelgti į atominius sąveikas medžiagose — apšviečiant lengvųjų litio jonų elgesį, kuris yra svarbus pagerintai baterijų veiklai.
Profesorius Olivier Delaire pabrėžė dvigubus iššūkius, susijusius su šių medžiagų supratimu ir kitos kartos energijos saugojimo sprendimų tobulinimu. Kietojo kūno elektrolitai, pasižymintys dideliu energijos tankiu ir saugumu, šio tyrimo išvados atveria naujas galimybes optimizuoti jonų laidumą, pakeisti tradicinius skystus elektrolitus ir galų gale sukurti saugesnes, efektyvesnes baterijas.
Kai pasaulis pereina prie švaresnės energijos, šio tyrimo pasekmės gali atnešti naują galingų ir patikimų baterijų erą, suteikiančią galimybes viskam, pradedant elektriniais automobiliais ir baigiant išmaniaisiais telefonais. Energijos saugojimo ateitis atrodo šviesesnė nei bet kada!
Baterijų revoliucija: pagrindiniai įžvalgos iš novatoriško tyrimo
- Neutronų sklaidos technikos atskleidė, kaip litio jonai juda kietojo kūno elektrolituose, imituodami jų elgesį skystuose elektrolituose.
- Šis atradimas rodo potencialą greitesniam įkrovimui, ilgesniam tarnavimo laikui ir saugesnėms baterijoms.
- Tyrėjai naudojo pažangius įrankius, tokius kaip Spalacijos neutronų šaltinis, kad ištirtų atomines sąveikas baterijų medžiagose.
- Kietojo kūno elektrolitai yra pripažinti dėl didesnio energijos tankio ir saugumo savybių, palyginti su tradiciniais skystais elektrolitais.
- Šios įžvalgos gali lemti reikšmingus pasiekimus energijos saugojimo technologijose elektriniuose automobiliuose ir nešiojamuose įrenginiuose.
- Tyrimas sprendžia kritinius iššūkius baterijų plėtroje, siekiant švaresnės energijos ateities.
Duke universitetas
Atveriant ateitį: revoliucinė baterijų technologija laukia!
Svarbiame žingsnyje į energijos saugojimo technologiją, tyrėjai iš Duke universiteto ir Oak Ridge nacionalinio laboratorijos atskleidė detales apie litio jonų elgesį kietojo kūno elektrolituose. Jų novatoriškas tyrimas, naudojantis neutronų sklaidos technikas, rodo, kad litio jonai juda per litio fosforo sieros chloridą (Li6PS5Cl) su nepaprasta skysčių, palyginama su jų judėjimu skystose tirpaluose. Šis proveržis rodo potencialą baterijoms, kurios ne tik įsikrauna greičiau, bet ir pasižymi didesniu ilgaamžiškumu bei patobulintomis saugumo savybėmis.
Pagrindinės inovacijos ir tendencijos:
– Aukštesnis jonų laidumas: Išvados rodo, kad optimizuotas litio jonų judėjimas gali lemti patobulintą baterijų veikimą ir efektyvumą.
– Rinkos potencialas: Šis tyrimas pozicionuoja kietojo kūno baterijas kaip galingą konkurentą tradiciniams skystiems elektrolitams, sukeldamas susidomėjimą įvairiose srityse, įskaitant elektrinius automobilius ir nešiojamuosius elektroninius prietaisus.
– Saugumo patobulinimai: Kietojo kūno baterijos yra žinomos dėl sumažintos sprogimo rizikos, palyginti su skystais elektrolitais, todėl jos yra patraukli galimybė saugiai energijai saugoti.
Atsižvelgiant į globalų perėjimą prie tvarios technologijos, šios pažangos gali revoliucionizuoti baterijų dizainą ir funkcionalumą, taip palaikant žalesnę ateitį. Norėdami sužinoti naujausias energijos naujoves, apsilankykite energy.gov.