Telefono akumuliatoriui įkrauti dažnai prireikia valandos ar ilgiau, bet ateityje užteks vos kelių minučių.
Naujieji nanotechnologijomis patobulinti ličio jonų akumuliatoriai naudos penkis kartus didesnę įtampą nei įprastiniai. Tai leis daug greičiau įkrauti kompiuterius, išmaniuosius telefonus ir elektromobilius.
JAV Teksaso A&M universiteto mokslininkai sukūrė technologiją, kuri galbūt leis patobulinti telefonų, nešiojamųjų kompiuterių ir elektromobilių ličio jonų akumuliatorius. Taikant naująją technologiją, į vieną akumuliatoriaus elektrodą įterpiami anglies nanovamzdelių pastoliai. Toks akumuliatorius ne tik gali atlaikyti gerokai didesnę įtampą, bet ir yra saugesnis.
Įprastinis ličio jonų akumuliatorius abiejuose galuose turi po elektrodą. Akumuliatoriui veikiant tarp tų elektrodų juda elektronai. Įkraunant jonai nusėda ant neigiamo elektrodo, vadinamo anodu. Akumuliatoriui išsikraunant, elektronai kaupiasi ant teigiamo elektrodo – katodo. Šiuolaikiniai anodai dažniausiai susideda iš grafito ir vario mišinio, bet galima juos gaminti ir iš gryno ličio. Tokie anodai išsiskirtų daug didesniu energijos tankiu. Tokią pačią savybę įgytų ir akumuliatoriai – jų talpa išaugtų dešimt kartų, o krovimas vyktų daug sparčiau.
Iš gryno ličio pagamintų anodų problema – laikui bėgant jie dažnai suyra. Kaupdamiesi ant anodo ličio jonai jungiasi ir suformuoja dendritus – medžius primenančius mažus kristalinius darinius. Pamažu dendritai auga, ir gali įvykti akumuliatoriaus nuotėkis, dėl kurio atsiranda tikimybė kilti trumpajam jungimui, o blogiausiu atveju – net sprogimui.
Mokslininkai iš Teksaso A&M universiteto rado sprendimą, kaip pagaminti daug stabilesnį akumuliatorių su ličio anodu. Pridedant iš mažyčių nanovamzdelių pagamintų porėtų trimačių pastolių galima sumažinti dendritų formavimąsi. Nanopastolius sudaro anglis, iš dalies dengta molekulėmis ir todėl galinti jungtis prie ličio jonų. Pastoliai susiejami kaip anodo tęsinys. Jie laiko ličio jonus, kad šie anodo paviršiuje nesijungtų vieni su kitais. Todėl dendritai nesiformuoja, nors anodas ir pagamintas iš didelio energijos tankio ličio. Šis išradimas leidžia pagerinti akumuliatorių talpą ir krovimo spartą, nesumažinant saugumo nei patvarumo.
Patys mokslininkai teigia, kad geriausias jų sukurtas anodas gali atlaikyti penkis kartus didesnę įtampą nei įprastiniai ličio jonų akumuliatoriai. Todėl įkrovimo laikas gali sutrumpėti daugybę kartų. Tai taptų revoliucija ne tik elektromobilių, kompiuterių, bet ir kitose srityse.
Comments are closed.