Το MIT αναπτύσσει νέο υλικό για να κάνει τις μπαταρίες πιο ισχυρές και να φορτίζουν πιο γρήγορα
(Εικόνα: Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης)
Σύμφωνα με δημοσιεύματα ξένων ΜΜΕ, ερευνητές στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) ανέπτυξαν ένα νέο υλικό που λέγεται ότι βοηθά τις μπαταρίες να φορτίζονται πιο γρήγορα.
Η βελτίωση της απόδοσης των μπαταριών συμβάλλει σε ένα πιο πράσινο, πιο πράσινο μέλλον. Ωστόσο, η τρέχουσα προηγμένη τεχνολογία μπαταρίας έχει αρκετά μειονεκτήματα, όπως μεγάλους χρόνους φόρτισης. Μια άλλη πρόκληση, σύμφωνα με τους ερευνητές του MIT, είναι ο συνδυασμός υψηλής χωρητικότητας φόρτισης με «μεγάλη διάρκεια ζωής των πυκνωτών» κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού της μπαταρίας.
Ως ηλεκτροχημική συσκευή που χρησιμοποιείται ευρέως επί του παρόντος, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν υψηλή χωρητικότητα φόρτισης, αλλά έχουν ένα μειονέκτημα όσον αφορά τον χρόνο φόρτισης. Οι ερευνητές πειραματίζονται με σχέδια που ενσωματώνουν μια σειρά από οργανικά υλικά χαμηλού κόστους ως εναλλακτική λύση στις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Διαπιστώθηκε ότι η αγωγιμότητα της μπαταρίας μειώθηκε. Όπως και με άλλες προσεγγίσεις αρθρωτού σχεδιασμού, ο συνδυασμός μπαταριών ιόντων λιθίου και πυκνωτών σε συγκεκριμένες συσκευές είναι πολύ περίπλοκος και ακριβός. Εξαιτίας αυτών των ζητημάτων, ο ερευνητής του MIT Tianyang Chen είπε, «είναι επιτακτική ανάγκη να αναπτυχθούν υλικά ηλεκτροδίων που συνδυάζουν την υψηλή χωρητικότητα φόρτισης των μπαταριών ιόντων λιθίου με τη γρήγορη φόρτιση και τη μεγάλη διάρκεια ζωής των πυκνωτών».
Η ομάδα κατέληξε σε έναν συνδυασμό οργανικών υλικών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε καθόδους μπαταριών (τα ηλεκτρόδια που αποθηκεύουν λίθιο καθώς εκφορτίζεται η μπαταρία). Προηγούμενες προσπάθειες για χρήση οργανικών υλικών ήταν ανεπιτυχείς επειδή θα διαλύονταν στον ηλεκτρολύτη της μπαταρίας. «Στρατηγικές όπως ο πολυμερισμός και η σύνθεση οργανικών μορίων με αδιάλυτες προσμίξεις μπορούν να περιορίσουν τη διάλυση των ηλεκτροδίων», είπε ο Chen. "Ωστόσο, ο σχεδιασμός οργανικών υλικών που είναι εγγενώς αδιάλυτα αλλά μπορούν να μεταφέρουν και να αποθηκεύουν γρήγορα φορτία είναι πρόκληση."
Ωστόσο, το υλικό που δημιουργήθηκε στο εργαστήριο του MIT κατάφερε να παραμείνει σταθερό. «Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η δις-τετρααμινο-ρ-βενζοκινόνη και το ανάλογο πολυμερούς της πολυ(δις-τετρααμινο-ρ-βενζοκινόνη) ως οργανικά υλικά με ψευδοχωρητικές ιδιότητες» για συσκευές αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας «εμφανίζουν υψηλή χωρητικότητα αποθήκευσης φορτίου σε υψηλούς ρυθμούς φόρτισης-εκφόρτισης. "
Το οργανικό υλικό είναι ικανό να αποθηκεύσει 310 mAh φόρτισης, περίπου διπλάσια από τη χωρητικότητα των σημερινών καθόδων μπαταριών ιόντων λιθίου. Χρησιμοποιώντας αυτά τα υλικά, ο χρόνος φόρτισης της μπαταρίας μπορεί να μειωθεί στα 33 δευτερόλεπτα.
Η χρήση άφθονων ιόντων μαγνησίου ή νατρίου, αντί του λιθίου, το οποίο είναι σε περιορισμένη προσφορά, θα μπορούσε να αποφέρει βελτιστοποιημένα αποτελέσματα με χαμηλότερο κόστος, λένε οι ερευνητές.
CR.GASGOO ELISA