Die neue Lithiumbatterie repariert sich von selbst

Wissenschaftler der Universität von Illinois (Universität von Illinois) glauben, dass sie versehentlich einen Durchbruch erzielt haben und zur Entwicklung einer endgültigen Lithium-Ionen-Batterie beitragen können. Diese Art von Batterie kann wie einige Körperteile die Reparatur selbst beschädigen.

Forscher, die Schritte zu einem tieferen Verständnis des wiederaufladbaren lithium-ionen-akkus unternehmen wollten, des Akkus für einige Alltagsgegenstände wie Mobiltelefone, Laptops und Digitalkameras, stellten fest, dass diese akkus im Laufe der Zeit tendenziell degenerieren .

Scott? White (Scott White) ist der Materialingenieur der Universität von Illinois. Er sagte: "Es gibt viele verschiedene Arten von Degradation, die uns helfen können, diese Degradationspräparation zu reparieren." White sagt, dass die Anode der Lithium-Ionen-Batterie beim Aufblasen geladen wird, der Entladezyklus schrumpft, schließlich die Anode reißt und nach einer gewissen Zeit den Batterieausfall verursacht.

Nach umfangreichen Tests fanden Wissenschaftler an der Universität von Illinois heraus, dass winzige selbstheilende Polymere, Implantation einer Graphitanode, das Indiumgalliumarsenid (Indiumgalliumarsenid) reißen und freisetzen. Die Verbindung ist eine flüssige Metalllegierung, auf diese Weise entstehen Mikrorisse in der Anode kann gefüllt werden, um den Strom wiederherzustellen, so um die Lithium-Ionen-Batterie zu reparieren, und wird wahrscheinlich ihre Lebensdauer verlängern.

Eine Beschädigung der Batterie oder ein Kurzschluss zwischen den Komponenten kann ein Unfall sein und nicht nur die Lebensdauer verkürzen. Wenn Sie die Kontrolle über den Strom verlieren, von dem wir bereits wissen, dass er die Hot Spots bildet und ein Feuer verursacht.

"Dies ist kein alltägliches Phänomen, aber wenn es passiert, sind die Folgen schwerwiegend", sagte White. Feuer hat einen Laptop veranlasst, Batterien zurückzurufen, Dell und HP sind passiert, das US-Verkehrsministerium hat die strengeren Regeln aufgestellt, um den Transport von Frachtflugzeugen große Mengen an lithium-ionen-batterien zu standardisieren.

Um diese Art von Versagen zu verhindern, entwickelte sich die zweite Art von winziger weißer Kugel, Herstellung ist das feste PE (Polyethylen), dies ist eine billige und weit verbreitete Verwendung von Kunststoff. Eine kleine Menge der eingebetteten Mikrokugelanode und anderer Batteriekomponenten kann als eine Art Sicherheitsschalter fungieren. Wenn die Temperatur im Inneren der Batterie über 105 ° C steigt, schmilzt die winzige Kugel zu einer dünnen Schicht Isoliermaterial, unterbricht den Strom und verhindert einen Brand.

"Wir haben dies getestet und verwenden die eigentliche Batterie", sagte White. Seine Forschung wird vom US-Energieministerium finanziert. "Die Wirkung ist sehr gut." Er sagte, die Sicherheitsmerkmale seien für die aufstrebenden Elektroautos auf dem Markt von Vorteil.

"Lithium-Ionen-Batterie wird weiterhin eine praktische Technologie sein, in den nächsten 10 bis 15 Jahren wird sie für Elektrofahrzeuge eingesetzt", so Christine? Herr Persson (Kristin Persson) sagte, er sei das kalifornische Lawrence Berkeley National Laboratory (Kalifornien) (Lawrence Berkeley National Laboratory). Er suche nach neuen Batteriematerialien, die nicht nur eine bessere energiespeicherung haben, sondern auch einige herkömmliche Defekte vermeiden können Batterien. Er sagte: "Zumindest brauchen wir so viel Zeit, um neue Materialien zu entwickeln."

Die Entwicklung der Handy-Akkutechnologie ist lange Zeit hinter der Mobiltechnologie zurückgeblieben. Das Smartphone hat das fortgeschrittene Niveau erreicht, überraschend und der Akku ist relativ alt. Als Wissenschaftler der Universität von Illinois eine Super-Mikrobatterie entwickelten, war dies die Vergangenheit. Diese Art von Lithiumbatterie mit Mikrobatterie benötigt theoretisch 1000-mal weniger als eine Sekunde.

Forscher der Universität von Illinois über die neue Art der Mikrobatterie-Stromversorgung sind 1000-mal aktuelle Lithium-Elektrizität, die am Pool für die zukünftige Entwicklung der Ladezeit von weniger als einer Sekunde den Weg für Smartphones ebnete. Studienleiter William King sagte: "Dies ist eine neue Art von Batterie, die die Wahrnehmung der Menschen für die Batterie verändern wird. Die Ausgangsleistung der Batterie ist mehr als gedacht. In den letzten Jahrzehnten ist die Größe elektronischer Komponenten immer kleiner, Computer Das Denken mit Komponenten wird immer kleiner. Die Batterietechnologie wurde zurückgelassen. Die Mikrotechnik wird alles verändern. Ein fortgeschrittener Abschluss mit Batterien der Mikrotechnik wird mit anderen Komponenten mithalten können. "

Der Benutzer muss lange Zeit zwischen Leistung und Leistung wählen. Für elektrische Geräte mit großer Leistung, wie z. B. die Übertragung von Funksignalen über große Entfernungen, kann der Kondensator zwar schnell entladen werden, jedoch nur eine geringe Menge an Elektrizität. Es wird viel Strom benötigt, z. B. lang ausgestrahltes Radio, Brennstoffzelle und andere Zelle, während viel Strom aufgenommen werden kann. Das Aufladen dauert jedoch lange.

Der leitende Autor der Studie, Doktorand an der Universität von Illinois, James PiKu, sagte: "Wir müssen immer Opfer bringen. Wenn Sie mehr Leistung erhalten möchten, können Sie keine höhere Leistung erzielen. Wenn Sie eine höhere Leistung erzielen möchten." Strom, es ist schwierig, mehr Strom zu erhalten. Für einige sehr interessante Elektrogeräte, insbesondere moderne Geräte, müssen Sie beides tun. Dies ist mein Ausgangspunkt für die Entwicklung des neuen Batterietyps hatte nicht."

Neue Mikrozellenstruktur unterscheidet sich von herkömmlichen Batterien, kann hohe Leistung erreichen und hohe Leistung haben beides ", sagte er. Die Forscher passen die Struktur der Batterie an, um ein besseres Gleichgewicht zwischen Leistung und Leistung zu erreichen. Wissenschaftler sagen, dass die Leistung der neuen Mikrobatterie Aufgrund interner dreidimensionaler Mikrostrukturen besteht die neue Mikrozelle wie alle Zellen aus zwei Grundkomponenten, nämlich Anode und Kathode.

Neue Mikrozelle von Paul Braun, Professor an der Universität von Illinois, entwirft eine neue Art von Schnellladekathode. Gold und PiKu entwickelten sich und gleichzeitig werden Anode und Mikroskala zusammen den letzten Teil der Batterie mit hoher Leistung bilden. Bei elektrischen Hochleistungsgeräten kann die Batterie Sensoren oder Funksignale effektiv nach 30-facher, 30-mal kleinerer Arbeitsentfernung erreichen.

Eine neue Ladegeschwindigkeit für Mikrobatterien beträgt das 1000-fache der anderen Batterietechnologien. Theoretisch dauert die Ladezeit eines Kreditkartentelefons weniger als eine Sekunde. Neben Unterhaltungselektronikgeräten können medizinische Geräte, Laser, Sensoren und andere elektrische Geräte den Sprung aufgrund der Batterietechnologie realisieren. King sagte: "Für eine lange Zeit unterliegen alle elektrischen Geräte Einschränkungen hinsichtlich der Größe der Batterie. Stellen Sie sich persönliche medizinische Geräte und Implantate vor - derzeit verwendete Batterien sind groß - gebrauchte winzige elektronische Komponenten und Stromleitungen. Jetzt ist die Größe von Die Batterie kann auch sehr klein werden. "

Jetzt versuchen Forscher, gemeinsam neue Batterien und andere elektronische Komponenten zu entwickeln, um gleichzeitig die Produktionskosten zu senken. PiKu sagte: "Wir können jetzt sofort loslegen. Dies ist eine neue Art von Technologie, anstatt nach technischen Verbesserungen. Sie hat den normalen Stromversorgungsmodus gebrochen und ermöglicht uns, neue Geräte zu entwickeln."

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