Náhodné "Infinite" Zjišťování životnosti baterie by mohlo učinit budoucí iPhone odolné

Nedávná studie publikovaná v Americká chemická společnost má vědeckou cvakající třídu, která používá své kádinky k opékání skupiny výzkumníků na University of California Irvine, kteří mohou zkonstruovat bateriový systém schopný ohromujícího nabíjení a vybíjení 200 000krát bez jakéhokoli výrazného odtoku nebo koroze. Je to úžasný objev udivující cestou: náhodou. Baterie byla vytvořena, když se Mya Le Thai pokusila nahradit kapalný elektrolyt, který používala, gelem v kondenzátoru s pevnou látkou a vypálila věc. Nabíjel a vybíjel déle, než by kdokoli mohl rozumně - nebo dokonce nepřiměřeně - očekávat. Použitím zlatých nanodrů potažených oxidem manganičitým, spíše než tradičním lithiem, byla baterie mnohem odolnější než cokoliv, co je v současné době na trhu, a ztratila pouze asi pět procent svého poplatku.

Tato technologie není připravena pro komerční implementaci, protože lidé, kteří ji vytvořili, si stále nejsou zcela jisti, jak to funguje. Co bude dál na této mimořádné nehodě? Inverzní promluvil s jedním z autorů studie, Reginaldem Pennerem, který je profesorem předsedy a kancléře chemie na University of California, Irvine.

Řekli jste hned poté, co studie vyšla, že jste si nebyli jisti, jak nebo proč se tato reakce děje - přišli jste s novými teoriemi?

Máme hypotézu, a to je tak daleko, jak to jde. Myslíme si, že tento gel velmi pomalu proniká do oxidu manganičitého - velmi porézního materiálu, porézního asi 80 procent - takže to, co vidíme v našich datech, je, že kapacita této věci stále stoupá a stoupá nahoru a nahoru po celé týdny. To naznačuje, že gel může velmi pomalu pronikat do oxidu manganičitého, a jak se to děje, gel může být plastifikující. Oxid manganičitý je velmi křehký; normálně se zlomí a spadne ze zlatého nanowire. Ale s gelem se to nestane. Gel tedy dělá něco víc, než jen držet tu věc pohromadě; mění to jaksi fyzikální vlastnosti oxidu manganičitého, takže je měkčí a odolnější vůči lomu.

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

- UC Irvine (@UCIrvine) 20. dubna 2016

Tato baterie má tedy potenciálně „nekonečný“ život, ale není připravena ji implementovat v praktickém komerčním měřítku. Co je to odpojení a jaký je pro něj další krok?

Nebudeme tuto věc provádět v baterii, protože jsme vědci. Tento proces budeme studovat více. Zajímá nás, co se stane s mechanickými vlastnostmi skořepiny oxidu manganičitého s gelovým elektrolytem a bez něj. Vezmeme si nástroj nazvaný nanoindenter a pokeřeme shell, abychom otestovali jeho tvrdost; Očekáváme, že uvidíme, že skořápka oxidu manganičitého se v přítomnosti gelu zmírní a uvidíme, že je to mnohem těžší v tekutém elektrolytu poté, co byl na chvíli na kole. To by nám pomohlo potvrdit, že se mění mechanické vlastnosti. Chceme také studovat různé gely a různé oxidy kovů, abychom zjistili, zda existuje ta, která dělá práci lépe než ta, kterou používáme doposud, a pokud se týká jiných materiálů než oxidu manganičitého.

Je cena materiálu - vše zlato - překážkou?

Nikl by snadno nahradil zlato a samozřejmě mnohem levněji. Měl by mít stejný účinek.

Nějaké odhady, jak dlouho, než to uvidíme realizované v reálném světě?

To je jen první papír. Potřebujeme dalších 20 příspěvků, dalších 100 článků, než to opravdu pochopíme a společnosti budou ochotny na to využít šanci.

Doufáme, že lidé budou číst naše noviny a začnou na tom pracovat.

Tento rozhovor byl upraven pro stručnost a jasnost.