Náhodné "Nekonečné" Životnosť batérie Discovery mohol urobiť budúcnosť iPhone odolné

Nedávna štúdia publikovaná v Americká chemická spoločnosť má vedeckú diskusiu triedy pomocou ich kadičky prípitok skupiny výskumníkov na University of California Irvine, ktorý môže mať postavený batériový systém schopný ohromujúci nabíjanie a vybíjanie 200.000 krát bez vykazovania výrazného odtoku alebo korózie. Je to úžasný objav udivujúci spôsobom: náhodou. Batéria bola vytvorená, keď sa Mya Le Thai pokúsila vymeniť tekutý elektrolyt, ktorý používala s gélom v kondenzátore s pevným skupenstvom a vypálila vec. Nabíjali a vybíjali dlhšie, ako by mohol ktokoľvek rozumne - alebo dokonca neprimerane - očakávať. Použitím zlatých nanodrôtov potiahnutých oxidom manganičitým namiesto tradičného lítia bola batéria oveľa odolnejšia ako čokoľvek, čo je v súčasnosti na trhu, pričom strácalo len asi päť percent svojho poplatku.

Táto technológia nie je pripravená na komerčnú implementáciu, pretože ľudia, ktorí ju vytvorili, si stále nie sú úplne istí, ako to funguje. Čo bude ďalej pri tejto mimoriadnej nehode? obrátený hovoril s jedným z autorov štúdie, Reginaldom Pennerom, ktorý je profesorom predsedníctva a kancelára chémie na University of California, Irvine.

Hneď po skončení štúdie ste povedali, že ste si neboli istí, ako a prečo sa táto reakcia deje - prišli ste s novými teóriami?

Máme hypotézu, a to je tak ďaleko, ako to ide. Myslíme si, že tento gél veľmi pomaly preniká do oxidu mangánu - veľmi porézneho materiálu, porézneho asi 80 percent - takže to, čo vidíme v našich údajoch, je, že kapacita tejto veci stále stúpa a stúpa, a to celé týždne. To naznačuje, že gél môže pomaly prenikať do oxidu manganičitého a gél by mohol byť zmäkčujúci. Oxid manganičitý je veľmi krehký; normálne sa zlomí a spadne zo zlatého nanodrôtu. Ale s gélom sa to nestane. Gél teda robí niečo viac, než len držať túto vec spolu; Je to zmena fyzikálnych vlastností oxidu mangánu, čím sa stáva mäkšou a odolnejšou voči lomu.

UC Irvine #chemists vytvoriť #battery technológie w / off-the-charts nabíjania … http://t.co/p14wgmJ3Nf @ACSEnergyLett pic.twitter.com/sLiF9CRjLF

- UC Irvine (@UCIrvine) 20. apríl 2016

Takže táto batéria má potenciálne „nekonečný“ život, ale nie je pripravená na implementáciu v praktickom komerčnom meradle. Čo je to odpojenie a aký je ďalší krok?

Nebudeme robiť túto vec v batérii, pretože sme vedci. Tento proces budeme študovať viac. Máme záujem pochopiť, čo sa stane s mechanickými vlastnosťami plášťa oxidu manganičitého, s gélovým elektrolytom a bez neho. Vezmeme nástroj nazvaný nanoindentrum a vytrhneme shell, aby sme otestovali jeho tvrdosť; Očakávame, že uvidíme, že sa oxid manganičitý v prítomnosti gélu zmäkne a uvidíme, že je to oveľa ťažšie v tekutom elektrolyte po tom, čo bol nejaký čas na bicykli. To by nám pomohlo potvrdiť, že sa menia mechanické vlastnosti. Chceme tiež študovať rôzne gély a rôzne oxidy kovov, aby sme zistili, či existuje tá, ktorá robí prácu lepšie ako tá, ktorú doteraz používame, a či sa vzťahuje na iné materiály okrem oxidu manganičitého.

Sú náklady na materiál - všetko zlato - prekážkou?

Nikel by sa dal ľahko nahradiť zlatom a samozrejme oveľa lacnejšie. Mal by mať rovnaký účinok.

Akékoľvek odhady o tom, ako dlho predtým, než uvidíme implementované v reálnom svete?

Toto je len prvý dokument. Na tento proces potrebujeme ďalších 20 dokumentov, ďalších 100 dokumentov, kým to naozaj nepochopíme a spoločnosti budú ochotné na to využiť šancu.

Dúfame, že ľudia budú čítať naše noviny a začnú na tom pracovať.

Tento rozhovor bol upravený pre stručnosť a prehľadnosť.