Prof. Samantha Clarke
Tyrimas siekiant pagerinti visiškai kietųjų akumuliatorių (ASSLIB) technologiją, mokslininkai stumia ribas, ieškodami novatoriškų anodų medžiagų. Dabartinė pramonės problema yra sprendimų paieška, kaip užkirsti kelią dendritų augimui, kuris yra dažna problema su litio metaliniais anodais ir turi įtakos akumuliatoriaus veikimui bei saugumui.
Kietųjų akumuliatorių (SSB) struktūroje yra naudojami kieti elektrolitai, pašalinant skystų elektrolitų keliamą pavojų ir galimus gaisrus. Tačiau šie akumuliatoriai reikalauja sudėtingos technologijos, kad būtų užtikrintas stabilus našumas įkrovimo ciklų metu. Anodų medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus, turintis įtakos akumuliatoriaus efektyvumui ir ilgaamžiškumui.
Tradiciškai litio metalas buvo laikomas centru anodų kietiesiems akumuliatoriams, tačiau jam trūksta problemų dėl dendritų sukeliamų trumpo jungimo. Silicio alternatyvos taip pat susiduria su trūkumais, įskaitant laidumo problemas ir plėvelės sukeliamas įtrūkimus.
Perspektyvus atradimas buvo padarytas Korėjos elektrotechnologijų tyrimų instituto (KERI), Kumoh nacionalinio technologijų instituto ir Inha universiteto mokslininkų. Jie sukūrė tinio (Sn)-pagrindinę leidinio lydinį, ypač ‘FeSn2’, kuris parodė atsparumą akumuliatorių veikimo metu. Ši medžiaga prisitaiko, sumažindama dalelių dydį per pakartotinius ciklus, gerindama kietųjų dalelių junglumą ir formuodama stabilų, vienodą elektrodą.
FeSn2 pranašumas yra puikus elastingumas ir gebėjimas atlaikyti deformacijas, užtikrinant jos stabilumą sunkiomis sąlygomis be plyšių. Testai pilnoje ląstelėje su FeSn2 anodais parodė arealinį pajėgumą, kuris buvo gerokai didesnis nei esantys litio jonų akumuliatoriai, su įspūdinga stabilumu per 1 000 ciklų.
Ši pažanga atveria kelią didelės energijos tankio akumuliatoriams, žymint galimybes komercinimui, nekylančioms SSB. Rezultatai buvo išsamiai pristatyti prestižiniame energijos žurnale, ženklindami svarbų žingsnį į priekį baterijų technologijų inovacijose.
Revoliucinis proveržis akumuliatorių technologijoje: ką tai reiškia jums ir pasauliui
Jaudinantis FeSn2 pasaulis: revoliucija akumuliatorių moksle
Nors naujas tinio (Sn)-pagrindinis lydinys visiškai kietųjų litio jonų akumuliatoriams (ASSLIB) yra novatoriškas, labai svarbu ištirti, kaip ši pažanga transformuoja kasdienį gyvenimą ir jos platesnes pasekmes bendruomenėms, pramonėms ir aplinkos tvarumui.
Kaip FeSn2 paveikia mūsų gyvenimą ir bendruomenes?
FeSn2-based lydinio pristatymas žymi reikšmingą pagrindinių problemų, varginančių tradicinius kietuosius akumuliatorius, sumažėjimą. Dendritų augimo pašalinimas gali reikšmingai pagerinti daiktų, kuriuos kasdien naudojame, ilgaamžiškumą ir saugumą:
– Išmaniųjų telefonų ir nešiojamų kompiuterių ilgaamžiškumas: Pagerėjęs akumuliatorių veikimas ir gyvenimo trukmė naudojant FeSn2 gali lemti ilgiau tarnaujančius prietaisus, sumažinant elektronines atliekas ir taupant vartotojų pinigus dėl dažnų pakeitimų.
– Elektromobiliai (EV): Elektromobiliams saugesnių, patikimesnių akumuliatorių kūrimas yra monumentaliai svarbus žingsnis. Su akumuliatoriais, kurie greičiau įkrauna, laiko daugiau energijos ir ilgiau tarnauja, elektriniai automobiliai gali tapti įprastesni, sumažindami taršą ir priklausomybę nuo iškastinių kūnų.
Aplinkos perspektyva: ar FeSn2 yra tvarus?
Akivaizdus klausimas yra tai, ar šis technologinis pažanga atitinka tvarumo kriterijus. Teikdami alternatyvą aplinkai labai žalingam litio gavybai, tinio pagrindo lydiniai, tokie kaip FeSn2, gali lemti tvaresnį akumuliatorių gamybos procesą:
– Mažesnis išteklių spaudimas: Tinio gavyba paprastai yra mažiau intensyvi nei litio, potencialiai sumažinant akumuliatorių gamybos poveikį aplinkai.
– Ilgaamžiškumas ir efektyvumas: Su akumuliatoriais, kurie ilgiau tarnauja, yra žymiai sumažėjęs atliekų ir energijos sunaudojimo, susijusio su dažnu akumuliatorių gamyba ir perdirbimu.
Kokios yra ginčytinos temos, susijusios su FeSn2 akumuliatoriais?
Nors tokie perspektyvūs pakaitalai, naujos technologijos visada sukelia iššūkių ir ginčytinų diskusijų:
– Kaina ir prieinamumas: Ar nauja technologija liks prieinama masinei gamybai ir naudojimui, ar ji bus ribojama aukščiausios klasės rinkoms?
– Paruošimas masinei gamybai: Nors laboratoriniai rezultatai yra žadantys, visuomet išlieka klausimas, kaip gerai šie atradimai verčia į didelio masto gamybą.
Kas toliau?
Kai mokslininkai optimizuoja šią technologiją komerciniam naudojimui, keli svarbūs žingsniai reikalauja dėmesio:
– Užtikrinant plačią prieinamumą: Komercinimo kelias priklauso nuo šių akumuliatorių prieinamumo visiems, kas reiškia gamybos procesų tobulinimą ir kainų barjerų sprendimą.
– Pasaulinės pasekmės: Šalys, siekiančios tvarios ateities, gali labai pasinaudoti šios technologijos taikymu, skatindamos švarios energijos iniciatyvas ir ekonomikos augimą.
Dėl tolesnių įžvalgų apie technologinius pažangumus akumuliatorių moksle, galite apsilankyti The Washington Post ir stebėti naujausias naujienas mokslo ir technologijų srityje.
Apibendrinant, FeSn2 anodų plėtra ir potencialus diegimas yra daugiau nei technologinis šuolis – tai vilties simbolis dėl saugesnės, švaresnės ir efektyvesnės ateities. Pasitinkant šias pažangas, jų poveikis mūsų gyvenimui ir mūsų planetai gali pakeisti energijos vartojimo kraštovaizdį ateinančioms kartoms.
