Võti on MXene, a kahemõõtmeline materjal koosneb kahest osast: hüdrogeel (geel vedela veekomponendiga) ja metallioksiid. See on struktuurselt piisavalt tihe, et kaitsta kiirgust ja filtreerida vett, nagu näitas Drexeli uurimisrühm. aastal 2011. Kuid see on ka väga juhtiv, mistõttu on see hea kandidaat aku membraanid.
Soovitatavad videod
Seda tänu MXene keemilisele koostisele, mis optimeerib voolu elektroodid — kohad, kus akudes salvestatakse laadimiseks energiat — selle kaudu. Patareid peavad vastu ioonid portides, mida nimetatakse "redoksaktiivseteks saitideks", et hoida laengut, ja aku portide arv on otseselt võrdeline laetuse mahuga.
Erinevalt tänapäevastest akumembraanidest, millel on piiratud teed ioonide portidesse jõudmiseks, loob MXene ioonide läbimiseks mitu teed. Ja MXene loomulikult kõrge juhtivus aitab ioone kiiresti edasi viia, suurendades efektiivset laadimiskiirust.
„Traditsioonilistes akudes on […] ioonidel piinav tee laadimisportide poole, mis mitte ainult ei aeglusta kõike, vaid ka loob olukorra, kus väga vähesed ioonid jõuavad kiirlaadimiskiirusega sihtkohta,“ ütles Maria Lukatskaja. meeskond, ütles. "Ideaalne elektroodide arhitektuur oleks midagi sellist, nagu ioonid liiguksid sadamatesse mitmerealiste kiirete kiirteede kaudu, selle asemel et kasutada üherealisi teid. Meie makropoorsete elektroodide disain saavutab selle eesmärgi, mis võimaldab kiiret laadimist - mõne sekundi või vähem.
Lõpptulemus võib olla aku, mille täielikuks laadimiseks kulub minutite või tundide asemel vaid "kümneid millisekundeid". Materjaliteaduse ja inseneriteaduse professor Juri Gogotsi ütles, et MXene'i rakendamine reaalses maailmas võib viia paremateni sülearvuti akud ja elektriauto patareid. "Kui hakkame akuelektroodidena kasutama väikesemõõtmelisi ja elektrooniliselt juhtivaid materjale, saame akud tööle panna palju-palju kiiremini kui praegu," ütles ta. "Lõpuks viib selle fakti tunnustamine meid autode, sülearvutite ja mobiiltelefonide akudeni, mis on võimelised laadima palju suurema kiirusega - pigem sekundite või minutite kui tundide jooksul."
Mxene ei ole veel äriliselt elujõuline – Gogotsi oletab, et masstoodetud toodeteni jõudmiseni on jäänud vähemalt kolm aastat. mobiiltelefonide akud. Kuid meeskond on pühendunud uute rakenduste uurimisele lähiajal.
Toimetajate soovitused
- Teie järgmisel iPhone'il ei pruugi raamid olla. Siin on põhjus, miks see võib probleem olla
- Teie järgmisel Maci monitoril võib olla see geniaalne uus funktsioon
- See on ametlik – Motorola järgmine Razr on 2023. aasta telefon, mida ma ei jõua ära oodata
- Teie järgmisel autol võib olla sisseehitatud TiVo
- iOS 16.5 toob teie iPhone'i kaks põnevat uut funktsiooni
Uuenda oma elustiiliDigitaalsed suundumused aitavad lugejatel hoida silma peal kiirel tehnikamaailmal kõigi viimaste uudiste, lõbusate tooteülevaadete, sisukate juhtkirjade ja ainulaadsete lühiülevaadetega.
