Svarbiausia yra MXene, a dvimatė medžiaga susidedantis iš dviejų dalių: hidrogelio (gelio su skystu vandens komponentu) ir metalo oksido. Jis yra pakankamai tankus, kad apsaugotų nuo radiacijos ir filtruotų vandenį, kaip parodė Drexel tyrimų grupė 2011 metais. Tačiau jis taip pat yra labai laidus, todėl yra geras kandidatas akumuliatoriaus membranos.
Rekomenduojami vaizdo įrašai
Taip yra dėl MXene cheminės sudėties, kuri optimizuoja tekėjimą elektrodai — vietos, kur akumuliatoriuose kaupiama energija, skirta įkrauti — per jį. Baterijos laikosi jonų prievaduose, vadinamuose „redokso aktyviosiomis vietomis“, kad išlaikytų įkrovą, o akumuliatoriaus prievadų skaičius yra tiesiogiai proporcingas įkrovos kiekiui, kurį jis gali išlaikyti.
Skirtingai nuo šių dienų baterijų membranų, kurios turi ribotus kelius jonams patekti į prievadus, MXene sukuria kelis kelius, kuriais jonai gali keliauti. Natūraliai didelis MXene laidumas padeda greitai perkelti jonus, didindamas efektyvų įkrovimo greitį.
„Tradicinėse baterijose […] jonai turi kankinantį kelią link įkrovimo saugojimo prievadų, o tai ne tik viską sulėtina, bet ir sukuria situaciją, kai labai mažai jonų iš tikrųjų pasiekia savo tikslą greitu įkrovimu“, – tyrėja Maria Lukatskaya. komanda, sakė. „Ideali elektrodų architektūra būtų kažkas panašaus į jonus, einančius į prievadus kelių juostų greitkeliais, o ne vienos juostos keliais. Mūsų makroporų elektrodų konstrukcija pasiekia šį tikslą, leidžiančią greitai įkrauti – kelias sekundes ar mažiau.
Galutinis rezultatas gali būti baterija, kuriai visiškai įkrauti reikia tik „dešimties milisekundžių“, o ne minučių ar valandų. Jurijus Gogotsi, medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius, sakė, kad MXene taikymas realiame pasaulyje gali padėti geriau nešiojamojo kompiuterio baterijos ir elektrinė mašina baterijos. „Jei pradėsime naudoti mažų matmenų ir elektroniškai laidžias medžiagas kaip baterijų elektrodus, galėsime užtikrinti, kad baterijos veiktų daug, daug greičiau nei šiandien“, – sakė jis. „Galų gale, įvertinę šį faktą, atsiras automobilių, nešiojamųjų kompiuterių ir mobiliųjų telefonų baterijos, kurias galima įkrauti daug didesniu greičiu – sekundėmis ar minutėmis, o ne valandomis.
„Mxene“ dar nėra komerciškai perspektyvus – Gogotsi spėja, kad jam prireiks mažiausiai trejų metų, kol jis pateks į masinės gamybos produktus, tokius kaip mobiliųjų telefonų baterijos. Tačiau komanda yra pasiryžusi artimiausiu metu ištirti naujas programas.
Redaktorių rekomendacijos
- Kitas jūsų „iPhone“ gali neturėti rėmelių. Štai kodėl tai gali būti problema
- Kitas jūsų „Mac“ monitorius gali turėti šią genialią naują funkciją
- Tai oficialu – kitas Motorola Razr yra 2023 m. telefonas, kurio negaliu laukti
- Jūsų kitame automobilyje gali būti įtaisytas „TiVo“.
- „iOS 16.5“ jūsų „iPhone“ pristato dvi įdomias naujas funkcijas
Atnaujinkite savo gyvenimo būdąSkaitmeninės tendencijos padeda skaitytojams stebėti sparčiai besivystantį technologijų pasaulį – pateikiamos visos naujausios naujienos, smagios produktų apžvalgos, įžvalgūs vedamieji leidiniai ir unikalūs žvilgsniai.
