გასაღები არის MXene, ა ორგანზომილებიანი მასალა შედგება ორი ნაწილისაგან: ჰიდროგელი (გელი თხევადი წყლის კომპონენტით) და ლითონის ოქსიდი. ის სტრუქტურულად საკმარისად მკვრივია რადიაციის დასაცავად და წყლის გასაფილტრად, როგორც აჩვენა Drexel-ის მკვლევარმა ჯგუფმა 2011 წელს. მაგრამ ის ასევე ძალიან გამტარია, რაც მას კარგ კანდიდატად აქცევს ბატარეის მემბრანები.
რეკომენდებული ვიდეოები
ეს არის MXene-ის ქიმიური შემადგენლობის წყალობით, რომელიც ოპტიმიზაციას უკეთებს ნაკადს ელექტროდები — ადგილები, სადაც ენერგია ინახება ბატარეებში დასატენად — მისი მეშვეობით. ბატარეები ინახება იონები პორტებში, რომელსაც ეწოდება "რედოქსის აქტიური საიტები", დატენვის შესანარჩუნებლად და ბატარეის შემცველი პორტების რაოდენობა პირდაპირპროპორციულია დამუხტვის ოდენობისა, რომელიც მას შეუძლია.
განსხვავებით დღევანდელი ბატარეის მემბრანებისგან, რომლებსაც აქვთ შეზღუდული ბილიკები იონების პორტამდე მისასვლელად, MXene ქმნის მრავალ ბილიკს იონების გასავლელად. და MXene-ის ბუნებრივად მაღალი გამტარობა ხელს უწყობს იონების სწრაფად გადაადგილებას, რაც ზრდის ეფექტური დატენვის სიჩქარეს.
„ტრადიციულ ბატარეებში […] იონებს აქვთ მტანჯველი გზა დამუხტვის შენახვის პორტებისკენ, რაც არა მხოლოდ ანელებს ყველაფერს, არამედ ქმნის სიტუაციას, როდესაც ძალიან ცოტა იონები რეალურად აღწევს დანიშნულების ადგილს სწრაფი დატენვის სიჩქარით,” - მარია ლუკაცკაია, მკვლევარი. გუნდი, განაცხადა. „ელექტროდის იდეალური არქიტექტურა იქნება ისეთი რამ, როგორიც იონები გადაადგილდებიან პორტებში მრავალ ზოლიანი, მაღალსიჩქარიანი „მაგისტრალების“ მეშვეობით, ნაცვლად ერთი ზოლიანი გზებით. ჩვენი მაკროფოროვანი ელექტროდის დიზაინი აღწევს ამ მიზანს, რაც იძლევა სწრაფ დამუხტვას — რამდენიმე წამის ან ნაკლების ბრძანებით.
საბოლოო შედეგი შეიძლება იყოს ბატარეა, რომელსაც წუთების ან საათების ნაცვლად, მხოლოდ „ათობით მილიწამი“ სჭირდება სრულად დატენვას. იური გოგოცი, მასალების მეცნიერებისა და ინჟინერიის პროფესორმა, თქვა, რომ MXene-ის გამოყენება რეალურ სამყაროში შეიძლება გამოიწვიოს უკეთესი ლეპტოპის ბატარეები და ელექტრო მანქანა ბატარეები. ”თუ ჩვენ დავიწყებთ დაბალი განზომილებიანი და ელექტრონულად გამტარი მასალების გამოყენებას ბატარეის ელექტროდებად, ჩვენ შეგვიძლია დავაყენოთ ბატარეები ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე დღეს”, - თქვა მან. „საბოლოოდ, ამ ფაქტის დაფასება მიგვიყვანს მანქანის, ლეპტოპის და მობილური ტელეფონების ბატარეებამდე, რომლებსაც შეუძლიათ ბევრად უფრო მაღალი სიჩქარით დამუხტვა - წამებში ან წუთებში, ვიდრე საათებში.
Mxene ჯერ არ არის კომერციულად მომგებიანი - გოგოცი ვარაუდობს, რომ სულ მცირე სამი წელია დარჩენილი მასობრივი წარმოების პროდუქტებში, როგორიცაა მობილური ტელეფონის ბატარეები. მაგრამ გუნდი მზად არის შეისწავლოს ახალი აპლიკაციები უახლოეს პერიოდში.
რედაქტორების რეკომენდაციები
- თქვენს მომავალ iPhone-ს შეიძლება არ ჰქონდეს ჩარჩოები. აი, რატომ შეიძლება იყოს ეს პრობლემა
- თქვენს მომავალ Mac მონიტორს შეიძლება ჰქონდეს ეს გენიალური ახალი ფუნქცია
- ეს ოფიციალურია - Motorola-ს შემდეგი Razr არის 2023 წლის ტელეფონი, რომელსაც ვერ ველოდები
- თქვენს მომავალ მანქანას შეიძლება ჰქონდეს ჩაშენებული TiVo
- iOS 16.5 მოაქვს ორი საინტერესო ახალი ფუნქცია თქვენს iPhone-ს
განაახლეთ თქვენი ცხოვრების წესიDigital Trends ეხმარება მკითხველს თვალყური ადევნონ ტექნოლოგიების სწრაფ სამყაროს ყველა უახლესი სიახლეებით, სახალისო პროდუქტების მიმოხილვებით, გამჭრიახი რედაქციებითა და უნიკალური თვალით.
