Yeni bir üretim tekniğiile piller kalay elektrot kullanımı ve daha fazla enerji depolama olanakları sağlayabilir.
Kalay, silisyum, ve birkaç diğer unsurları, teoride, lityum-iyon piller, daha fazla enerjiye sahip yardımcı olabilir elektrot malzemesi, kimyagerler 'listesinde uzun baygın edilmiştir. Bu malzemelerin yapılanma yeni bir yol geçen, onları bu şekilde kullanılmak üzere izin verebilir.
Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuarı araştırmacıları, kalay elektrotlar normalde kırılgan kalay korumak için grafen katmanları kullanarak yaptı. Bu ilk kalay elektrot malzemeleri bilim adamları, nano ölçekli yapıları kullanarak pilleri geliştirmek için büyük bir ilerleme yapmış olduğunuz bir göstergesidir.
Kalay ya da silikon pil elektrotları yapma batarya genel enerji depolama artırabilir. Bu tür malzemeleri normalde kullanılan karbon, daha şarj ve şarj sırasında fazla lityum alabilir çünkü. Ama silikon ve kalay elektrot olarak kararsız olması eğilimindedir. Tin 02:58 şarj sırasında bir faktör hacmi genişler çok lityum kadar sürer. "Bu çatlaklar formları, kalay ve elektrolit içine sızıntıları ve kaybolur," diyor Yuegang Zhang , Lawrence Berkeley bir bilim adamı.
Çang'ın akıllı bir çözüm tabakası, karbon örgü grafen, tek atom kalınlığında yaprak yaprak arasında kalay. Grafen son derece iletken ve esnek iken, aynı zamanda her zamankinden güçlü malzeme test.
Kalay-grafen elektrot grafen üç adet arasında sıkışmış kalay nanopillars iki katmandan oluşur. Elektrot ayağı stabil yardım yerine kırılma, kalay, kırmadan, şarj sırasında genişletir ve sözleşmeler. Sütunlar arasındaki boşluk, bataryanın elektrolit hızlı şarj hızları sağlayan, hareket etmek için oda bol anlamına gelir.
Zhang grubu bu elektrotlar prototip piller yaptı. Prototip kalay grafen piller hakkında ücretten gram başına 10 dakika ve yaklaşık 700 mağaza miliamper saat kadar şarj edebilirsiniz. Bu depolama kapasitesi 30 şarj döngüsü içinde korunur. Pil şarj edilme yüzlerce sonuçta onların performansını tutmak gerekir. "Sahip oldukları performansı oldukça makul ve bu mevcut piller açık güzel bir uygulama vardır," diyor Yi Cui , malzeme bilimi Stanford Üniversitesi'nde doçent. Cui, iş ile ilgili değildi.
Birçok diğer araştırma grupları, nano ölçekli yapılar içeren umut verici pil malzemeler üzerinde çalışıyoruz. Cui kurdu denilen Amprius silikon nanotellerin özellikleri başka bir tür pil anot ticarileştirmek için bir şirket . Bu tellerin nano ayrıca o kadar alır ve lityum bültenleri gibi kırılgan malzeme stabil yardımcı olur. Liderliğindeki bir başka grup, Pulickel Ajayan Rice az, son zamanlarda bu durumda bir teneke elektrot içeren bir nanoyapılı pil, elektrotlar entegre ve elektrolit bireysel nanotellerin üzerinde inşa edilmiştir . Birlikte dizilmiş, bu nanotellerin bu sensörler gibi küçük cihazlar için uzun ömürlü microbatteries yapabilir.
Zhang, silikon dahil olmak üzere diğer kırılgan elektrot malzemesi, nanopillar yapının kullanımını göstermek için çalışıyor. Bu süreç, akü üretim maliyeti ekleyebilirsiniz, ancak performans artışı potansiyel ek maliyet ofset olabilir. "İnsanlar genellikle süslü bir nanoölçekli yapı daha maliyetli olacağını varsayalım, ama öyle değil" diyor Zhang.
Uyarı:Yukardaki Metinler Bilgisayar Aracılığı ile yapılmış çeviriden oluşmaktadır. Cümle düşüklükleri olabilir.
