Atonu na maua e le tagata suʻesuʻe Potukale le maa o le lumanaʻi

Anonim

Fa'asa'o le igoa lenei: Maria Helena Braga. I tua atu o lenei igoa masani Potukale, matou te maua ai se tagata suʻesuʻe mai le Faculty of Engineering o le Iunivesite o Porto, faʻafetai i lana galuega, atonu na saofagā i le alualu i luma mautinoa o tekonolosi lithium-ion.

O lana sao e faʻataʻamilo i le mauaina o tioata eletise, ma e mafai ona faʻatupuina ai se tupulaga fou o maʻa - tulaga mautu -, lea o le a sili atu le saogalemu, sili atu le siʻosiʻomaga, taugofie ma e mafai ona oʻo atu i le 3x sili atu le gafatia. Ina ia malamalama i le mafuaaga o nei naunautaiga uma, o se manatu lelei le iloa e uiga i maa lithium-ion (Li-ion).

Maa Lithium

Li-ion maa e sili ona taatele i aso nei. E tele a latou fa'amanuiaga nai lo isi ituaiga o ma'a, ae e iai fo'i a latou tapula'a.

E mafai ona tatou mauaina i latou i luga o telefoni, taʻavale eletise ma isi masini eletise. Ina ia tuʻuina atu le malosi manaʻomia, latou te faʻaogaina se eletise eletise e felauaiga ai ion lithium i le va o le anode (itu leaga o le maa) ma le cathode (itu lelei).

O lenei vai o loʻo i le fatu o le mataupu. O le vave fa'atumuina po'o le fa'asa'oina o ma'a lithium e mafai ona ta'ita'ia ai le fa'atupuina o dendrites, o filament lithium (fa'aulu). O nei filament e mafai ona mafua ai ni ta'avale pupuu i totonu e mafai ona mafua ai afi ma e oo lava i pa.

Le mauaina o Maria Helena Braga

O le suia o le electrolyte vai i se electrolyte malosi e taofia ai le fausiaina o dendrites. O le mea tonu lava o se electrolyte malosi na maua e Maria Helena Braga, faatasi ai ma Jorge Ferreira, ina ua latou galulue i le National Laboratory for Energy and Geology.

O le faʻafouga e aofia ai le faʻaogaina o se tioata tioata eletise, lea e faʻatagaina ai le faʻaogaina o se anode e fausia i metals alkali (lithium, solid or potassium). O se mea e le'i mafai e o'o mai i le taimi nei. O le fa'aogaina o se eletise eletise ua tatalaina ai se lalolagi o avanoa, e pei o le fa'ateleina o le malosi o le cathode ma fa'aumiumi ai le taamilosaga o le ola maa.

O le mauaina na lolomiina i se tusiga i le 2014 ma na maua ai le mafaufau o le sosaiete faasaienisi. Community e aofia ai John Goodenough, le “tama” o le maa lithium i aso nei. O le 37 tausaga talu ai na ia fatuina ai le alualu i luma faatekinolosi na mafai ai e maʻa lithium-ion ona faʻaogaina pisinisi. O se polofesa i le Iunivesite o Texas, o le 94-tausaga le matua na le mafai ona taofiofia lona naunautaiga mo le mauaina e le tagata suʻesuʻe Potukale.

Maria Helena Braga ma John Goodenough, talipalau
Maria Helena Braga ma John Goodenough

E le'i umi ae malaga atu Maria Helena Braga i le Iunaite Setete e fa'aali atu ia John Goodenough e mafai e lana fa'aeletise vitreous ona fa'aoso iona i le saoasaoa tutusa e pei o se vai eletise. Talu mai lena taimi, sa galulue fa'atasi uma i la'ua i su'esu'ega ma atina'e maa. O lenei galulue faatasi ua uma ona maua se lomiga fou o le electrolyte.

O le fa'alavelave a Goodenough i le galulue fa'atasi ma le atina'eina o le ma'a malo-malo na fesoasoani tele i le tu'uina atu o le fa'amaoni talafeagai i lenei su'esu'ega.

Tulaga lelei ole Malosi Malosi

O faʻamanuiaga e faʻamoemoeina:
  • fa'atuputeleina i le voluma lea e mafai ai ona sili atu le malosi o le malosi mo le voluma tutusa - fa'ataga mo se maa sili atu ona fa'apipi'i
  • fa'atagaina le uta vave e aunoa ma le gaosiga o dendrite - i luga ole 1200 taamilosaga
  • sili atu ta'amilosaga totogi/fa'asa'o e mafai ai ona umi le ola maa
  • fa'ataga e fa'agaoioi i se va'aiga lautele o le vevela e aunoa ma le fa'aleagaina - o ma'a muamua e mafai ona fa'agaoioi ile -60º Celsius
  • e mafai ona maualalo le tau fa'afetai i le fa'aogaina o mea e pei o le sodium nai lo le lithium

O le isi itu sili ona lelei o le mafai lea ona fausia sela i mea e faʻaleleia ai le siosiomaga, e pei o le sodium ua taʻua i luga, lea e mafai ona maua mai le sami. Ma e o'o lava i lo latou toe fa'aaogaina e le o se fa'afitauli. Pau lava le itu, pe afai e mafai ona e taʻua o lena mea, o le faʻapipiʻiina o nei maʻa malo e manaʻomia ai se siosiomaga mago ma sili atu le okesene.

E LE'I MISIA: "Aula eletise" i luga o auala tetele a le atunuu

Fai mai Maria Helena Braga o loʻo i ai ni maa malo mautu: tupe siliva poʻo se faʻamau, maʻa tupe siliva e faʻaaogaina, mo se faʻataʻitaʻiga, i nisi o uati. O ma'a e iai isi fua sa fa'ata'ita'iina fo'i ile falesu'esu'e.

O afea e tupu ai lea ituaiga maa i totonu o se taavale?

Fai mai Maria Helena Braga, o le a faʻalagolago nei i le pisinisi. O lenei tagata suʻesuʻe ma Goodenough ua uma ona faʻamaonia le aoga o le manatu. O atinae e tatau ona faia e isi. I se isi faaupuga, e le o taeao po o le isi tausaga.

O se lu'itau tele le siitia mai nei tulaga su'esu'e i oloa faapisinisi. E ono umi se isi 15 tausaga ae tatou te le'i va'ai i lenei ituaiga maa fou e fa'aoga i ta'avale eletise.

O le mea moni, e mana'omia le su'eina o faiga fa'apisinisi e mafai ona fa'ateleina ma taugofie e fa'atagaina ai le fa'atauina ma le fa'atauina o lenei ituaiga maa fou. O le isi mafuaaga e fesoʻotaʻi ma le tele o tupe teufaafaigaluega ua uma ona faia i le faʻalauteleina o maa lithium e le tele o faʻalapotopotoga eseese. O le faʻataʻitaʻiga sili ona lauiloa o le Tesla's Gigafactory.

Tesla Supercharger

I se isi faaupuga, i le isi 10 tausaga e tatau ona faʻaauau pea ona tatou vaʻai i le faʻaleleia o maa lithium. O lo latou malosi malosi o loʻo faʻamoemoe e siʻitia e tusa ma le 50% ma o latou tau e faʻamoemoe e pa'ū i le 50%. E le fa'amoemoeina se suiga vave o le pisinisi tau ta'avale i ma'a malo-malo.

O lo'o fa'atonuina fo'i tupe fa'afaigaluega i isi ituaiga ma'a, fa'atasi ai ma vaila'au eseese, lea e mafai ona o'o atu i le 20 taimi sili atu le malosi o le malosi nai lo le ma'a lithium-ion o lo'o iai nei. E le gata e sili atu nai lo le tolu taimi sili atu ona ausia e ala i maa mautu, ae, e tusa ai ma nisi, e mafai ona oʻo atu i le maketi i luma atu o nei.

Ae ui i lea, o le faʻaaliga i le lumanaʻi e foliga mai e manuia mo le taʻavale eletise. O lenei ituaiga o aga'i i luma o le mea lea e tatau ona fa'ataga mo tulaga fa'atauva e tutusa ma ta'avale o lo'o iai afi afi i totonu. E ui lava i lea, faatasi ai ma nei tulaga alualu i luma, e pei o lenei mea na maua e Maria Helena Braga, e mafai ona ave le isi 50 tausaga mo taavale eletise e oʻo atu i le 70-80% o le maketi o le lalolagi.

Faitau atili