Новий матеріал може зробити літій-іонні батареї в останні роки довше

Мобільна технологія змінила те, як люди працюють і живуть, але ці пристрої можуть бути набагато більш здатними, ніж сьогодні. Однак технологія батареї не зберігала темпу з іншими нововведеннями. Проектування акумуляторів з високою ємністю, швидким зарядком, довгим життям, і низький шанс ловити вогню не є простого подвигу. Однак дослідники з Японського передового інституту науки і техніки (Jaist) могли знайти спосіб допомогти з проблемою довголіття. Новий матеріал може призвести до літій-іонних батарей, які зберігають повну потужність навіть після багатьох років використання.

Це не просто абстрактна лабораторна концерна - Jaist прагне вирішити проблему, яку ми зустрічалися. Ви отримуєте новий смартфон, і термін служби акумулятора досить добре. Дні виїзду з зарядного пристрою вдома, вже давно пішли, коли навіть 5 000маг-клітина ледь триває вас на день, що означає більше підзарядки. Через рік або два з них батарея більше не має повного заряду. Це вниз до зв'язуючого агента, який зберігає графіт, прикріплений до анода. Без сполучного, графіт просто відбувся.

Сьогодні ми використовуємо полівініліден фторид (PVDF) у аноді, але нове дослідження досліджує альтернативний матеріал, який може значно перевершити PVDF. Це справжній рот: співполімер, який називається біс-іміно-аценафтенекінонона-парафенілен, або для короткого короткого. У лабораторному тестуванні, ВР забезпечив набагато кращу стійкість аноду, тому довше тривалість життя.

Традиційний акумулятор PVDF починає погіршуючи після 500 циклів заряду, зазвичай зберігаючи близько 65 відсотків від початкової потужності. Отже, якщо ваш смартфон або електричний транспортний засіб був достатньо хороший, коли він був новим, ви будете боліти за заміну на цьому етапі. Прототип BP, однак, вдається зберегти 95 відсотків його потужності після більш ніж 1700 циклів.

Є кілька причин, коли команда вважає, що BP є більш ефективним як зв'язуючий агент. Матеріал, здається, має сильну "взаємодію ПІ" з графітом, що дозволяє утворювати нековалентні зв'язки, які утримують амальгаму разом. BP також є більш провідним, ніж PVDF, а нижча опір означає меншу деградацію. Подібним чином, BP не взаємодіє з електролітом, тримаючи його стабільним довше. Використовуючи електронне мікроскоп, команда показала, що використані BP-клітини показали лише незначне розтріскування на аноді, тоді як контроль PVDF показав більші тріщини після однієї третини як багато циклів.

Батареї тільки стануть більш важливими, оскільки електричні транспортні засоби замінюють внутрішнє згоряння, а пристрої навколо наших будинків стають розумними. Незалежно від того, чи є кополімери BP, які роблять ці акумулятори більш надійними, будуть залежати від матеріальних витрат, але є безумовно, в батареях, які не закінчуються на полігоні через кілька років.