Ndandani jeneng iki: Maria Helena Braga. Ing mburi jeneng sing biasane Portugis iki, kita nemokake peneliti saka Fakultas Teknik Universitas Porto sing, amarga karyane, bisa uga nyumbang kanggo kemajuan teknologi baterei lithium-ion.
Kontribusi dheweke babagan panemuan kaca elektrolit, lan bisa ngasilake baterei generasi anyar - negara padhet -, sing bakal luwih aman, luwih ekologis, terjangkau lan bisa duwe kapasitas nganti 3x luwih akeh. Kanggo ngerti sebabe kabeh semangat iki, luwih becik ngerti babagan baterei lithium-ion (Li-ion).
Baterei Li-ion sing paling umum saiki. Padha duwe akeh kaluwihan saka jinis baterei liyane, nanging uga duwe watesan.
Kita bisa nemokake ing smartphone, kendaraan listrik lan piranti elektronik liyane. Kanggo nyuplai energi sing dibutuhake, dheweke nggunakake elektrolit cair kanggo ngeterake ion litium antarane anoda (sisih negatif baterei) lan katoda (sisih positif).
Cairan iki ana ing jantung perkara kasebut. Ngisi daya kanthi cepet utawa mbuwang baterei lithium bisa nyebabake pembentukan dendrit, yaiku filamen litium (konduktor). Filamen kasebut bisa nyebabake sirkuit cendhak internal sing bisa nyebabake geni lan malah bledosan.
Panemon Maria Helena Braga
Ngganti elektrolit cair karo elektrolit padat nyegah pembentukan dendrit. Iki minangka elektrolit padhet sing ditemokake Maria Helena Braga, bebarengan karo Jorge Ferreira, nalika makarya ing Laboratorium Nasional kanggo Energi lan Geologi.
Inovasi kasebut kalebu panggunaan elektrolit kaca padhet, sing ngidini nggunakake anoda sing dibangun ing logam alkali (lithium, padhet utawa kalium). Soko sing ora bisa ditindakake nganti saiki. Panggunaan elektrolit vitreous wis mbukak akeh kemungkinan, kayata nambah kapadhetan energi katoda lan ndawakake siklus urip baterei.
Panemuan kasebut diterbitake ing artikel ing 2014 lan narik kawigatosan komunitas ilmiah. Komunitas sing kalebu John Goodenough, "bapak" baterei lithium saiki. Wis 37 taun kepungkur dheweke nggawe kemajuan teknologi sing ngidini baterei lithium-ion dadi sregep komersial. Profesor ing Universitas Texas, 94 taun ora bisa nahan semangat kanggo panemuan peneliti Portugis.
Ora let suwe Maria Helena Braga lelungan menyang AS kanggo nduduhake marang John Goodenough yen elektrolit vitreous dheweke bisa nindakake ion kanthi kecepatan sing padha karo elektrolit cair. Wiwit iku, loro-lorone wis kerja sama ing riset lan pangembangan baterei solid-state. Kolaborasi iki wis ngasilake versi anyar saka elektrolit.
Intervensi Goodenough ing kerjasama lan pangembangan baterei solid-state wis dadi instrumental kanggo menehi kredibilitas sing dibutuhake kanggo panemuan iki.
Kaluwihan saka baterei Solid State
Keuntungan sing njanjeni:- Tambah ing voltase sing bakal ngidini Kapadhetan energi luwih kanggo volume padha - ngidini kanggo baterei luwih kompak
- ngidini loading cepet tanpa produksi dendrit - liwat 1200 siklus
- siklus daya / discharge liyane sing ngidini kanggo urip baterei maneh
- ngidini kanggo operate ing sawetara suhu luwih akeh tanpa degradasi - baterei pisanan bisa operate ing -60º Celsius
- biaya potensial murah amarga nggunakake bahan kayata sodium tinimbang lithium
Kauntungan liyane yaiku sel bisa dibangun kanthi bahan sing ramah lingkungan, kayata sodium sing kasebut ing ndhuwur, sing bisa diekstrak saka banyu segara. Lan malah daur ulang ora dadi masalah. Siji-sijine kekurangan, yen sampeyan bisa nyebataken, yaiku pemasangan baterei sing padhet iki mbutuhake lingkungan sing garing lan luwih becik tanpa oksigen.
ORA LUWU: "Koridor Listrik" ing dalan nasional sing dikuatake
Maria Helena Braga ujar manawa wis ana baterei negara padhet: koin utawa sel tombol, baterei ukuran duwit receh sing digunakake, contone, ing sawetara jam tangan. Baterei kanthi ukuran liyane uga wis diuji ing laboratorium.
Nalika jinis baterei ing mobil bakal kelakon?
Miturut Maria Helena Braga, saiki bakal gumantung ing industri. Peneliti lan Goodenough iki wis mbuktekake validitas konsep kasebut. Pembangunan kudu ditindakake dening wong liya. Kanthi tembung liyane, ora bakal sesuk utawa taun ngarep.
Ngalih saka kemajuan laboratorium kasebut menyang produk komersial minangka tantangan gedhe. Perlu 15 taun maneh sadurunge ndeleng jinis baterei anyar sing ditrapake kanggo kendaraan listrik.
Sejatine, perlu kanggo nemokake proses industri sing bisa diukur lan biaya-efektif sing ngidini industrialisasi lan komersialisasi jinis baterei anyar iki. Alasan liyane ana gandhengane karo investasi gedhe sing wis digawe kanggo kemajuan baterei lithium dening entitas sing paling maneka warna. Conto sing paling populer yaiku Tesla's Gigafactory.
Kanthi tembung liyane, sajrone 10 taun sabanjure, kita kudu terus ndeleng evolusi baterei lithium. Kapadhetan energi samesthine bakal mundhak udakara 50% lan biaya bakal mudhun 50%. Pergeseran cepet ing industri otomotif menyang baterei solid-state ora samesthine.
Investasi uga diarahake menyang jinis baterei liyane, kanthi reaksi kimia sing beda, sing bisa entuk kapadhetan energi nganti 20 kaping luwih akeh tinimbang baterei lithium-ion saiki. Ora mung luwih unggul tinimbang baterei sing padhet kaping telu, nanging, miturut sawetara, bisa tekan pasar sadurunge.
Oalah, skenario mangsa ngarep katon janjeni kanggo kendaraan listrik. Jinis advance iki sing pungkasane kudu ngidini tingkat daya saing sing padha karo kendaraan kanthi mesin pembakaran internal. Sanajan mangkono, kanthi kabeh kemajuan kasebut, kayata panemuan Maria Helena Braga iki, bisa uga butuh 50 taun maneh kanggo kendaraan listrik kanggo nggayuh pangsa pasar 70-80% ing pasar global.