Ključ je MXene, a dvodimenzionalni materijal koji se sastoji od dva dijela: hidrogela (gel s tekućom vodenom komponentom) i metalnog oksida. Strukturno je dovoljno gust da zaštiti zračenje i filtrira vodu, kao što je pokazao istraživački tim u Drexelu u 2011. Ali također je vrlo vodljiv, što ga čini dobrim kandidatom za baterijske membrane.
Preporučeni videozapisi
To je zahvaljujući kemijskom sastavu MXene, koji optimizira protok elektrode — mjesta gdje se energija skladišti u baterijama za punjenje — kroz njega. Baterije drže ioni u priključcima koji se nazivaju "redox aktivna mjesta" za držanje naboja, a broj priključaka koje baterija sadrži izravno je proporcionalan količini naboja koji može zadržati.
Za razliku od današnjih baterijskih membrana, koje imaju ograničene putove za dolazak iona do priključaka, MXene stvara više puta za putovanje iona. A MXene-ova prirodna visoka vodljivost pomaže u brzom kretanju iona, povećavajući efektivnu stopu punjenja.
“U tradicionalnim baterijama […] ioni imaju mukotrpan put do priključaka za pohranu napunjenosti, što ne samo da usporava sve, već također stvara situaciju u kojoj vrlo malo iona zapravo stiže do odredišta pri velikim brzinama punjenja,” Maria Lukatskaya, istraživačica tim, rekao je. “Idealna arhitektura elektroda bila bi nešto poput iona koji se kreću do luka preko višetračnih, brzih 'autocesta', umjesto da idu cestama s jednim trakom. Naš dizajn makroporozne elektrode postiže ovaj cilj, što omogućuje brzo punjenje — reda veličine nekoliko sekundi ili manje.”
Konačni rezultat može biti baterija kojoj su potrebni samo "desetci milisekundi" da se potpuno napuni umjesto minuta ili sati. Yuri Gogotsi, profesor znanosti o materijalima i inženjerstva, rekao je da bi primjena MXene u stvarnom svijetu mogla dovesti do boljeg laptop baterije i električni auto baterije. "Ako počnemo koristiti materijale niske dimenzije i elektronički vodljive materijale kao baterijske elektrode, možemo učiniti da baterije rade puno, puno brže nego danas", rekao je. "Na kraju, uvažavanje ove činjenice dovest će nas do baterija automobila, prijenosnih računala i mobitela koje se mogu puniti puno većim brzinama - sekundama ili minutama umjesto satima."
Mxene još uvijek nije komercijalno održiv - Gogotsi pretpostavlja da su najmanje tri godine udaljene od ulaska u proizvode masovne proizvodnje kao što su baterije za mobitele. Ali tim je predan istraživanju novih aplikacija u bliskoj budućnosti.
Preporuke urednika
- Vaš sljedeći iPhone možda neće imati okvire. Evo zašto bi to mogao biti problem
- Vaš sljedeći Mac monitor mogao bi imati ovu genijalnu novu značajku
- Službeno je — Motorola-in sljedeći Razr je telefon za 2023. koji jedva čekam
- Vaš sljedeći automobil mogao bi imati TiVo ugrađen
- iOS 16.5 donosi dvije uzbudljive nove značajke na vaš iPhone
Nadogradite svoj životni stilDigitalni trendovi pomažu čitateljima da prate brzi svijet tehnologije sa svim najnovijim vijestima, zabavnim recenzijama proizvoda, pronicljivim uvodnicima i jedinstvenim brzim pregledima.
