פאַרריכטן דעם נאָמען: מאַריאַ העלענאַ בראַגאַ. הינטער דעם אַזוי טיפּיש פּאָרטוגעזיש נאָמען, מיר געפֿינען אַ פאָרשער פון די פיייקייַט פון אינזשעניריע פון די אוניווערסיטעט פון פּאָרטאָ וואָס, דאַנק צו איר אַרבעט, קען האָבן קאַנטריביוטיד צו די דעפיניטיווע שטייַגן פון ליטהיום-יאָן באַטאַרייע טעכנאָלאָגיע.
זיין צושטייַער ריוואַלווז אַרום די ופדעקונג פון עלעקטראָליטע גלאז, און קען פירן צו אַ נייַע דור פון באַטעריז - האַרט שטאַט - וואָס וועט זיין סאַפער, מער עקאַלאַדזשיקאַל, אַפאָרדאַבאַל און קענען האָבן אַרויף צו 3x מער קאַפּאַציטעט. צו פֿאַרשטיין וואָס אַלע דעם ענטוזיאַזם, עס איז אַ גוטע געדאַנק צו וויסן וועגן ליטהיום-יאָן (לי-יאָן) באַטעריז.
לי-יאָן באַטעריז זענען די מערסט פּראָסט הייַנט. זיי האָבן אַ פּלאַץ פון אַדוואַנטידזשיז איבער אנדערע טייפּס פון באַטעריז, אָבער זיי אויך האָבן זייער לימיטיישאַנז.
מיר קענען געפֿינען זיי אויף סמאַרטפאָנעס, עלעקטריק וועהיקלעס און אנדערע עלעקטראָניש דעוויסעס. צו צושטעלן די נויטיק ענערגיע, זיי נוצן אַ פליסיק עלעקטראָליטע צו אַריבערפירן ליטהיום ייאַנז צווישן די אַנאָוד (נעגאַטיוו זייַט פון די באַטאַרייע) און די קאַטאָוד (positive זייַט).
דעם פליסיק איז אין די האַרץ פון דעם ענין. גיך טשאַרדזשינג אָדער דיסטשאַרדזשינג פון ליטהיום באַטעריז קענען פירן צו די פאָרמירונג פון דענדריטעס, וואָס זענען ליטהיום פילאַמאַנץ (קאָנדוקטאָרס). די פילאַמאַנץ קענען פאַרשאַפן ינערלעך קורץ סערקאַץ וואָס קענען פאַרשאַפן פירעס און אפילו יקספּלאָוזשאַנז.
די ופדעקונג פון מאַריאַ העלענאַ בראַגאַ
ריפּלייסינג די פליסיק עלעקטראָליטע מיט אַ האַרט עלעקטראָליטע פּריווענץ די פאָרמירונג פון דענדריטעס. עס איז געווען פּונקט אַ האַרט עלעקטראָליטע אַז מאַריאַ העלענאַ בראַגאַ דיסקאַווערד, צוזאַמען מיט דזשאָרגע פערריראַ, ווען זיי געארבעט אין די נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָריע פֿאַר ענערגיע און געאָלאָגי.
די כידעש ינוואַלווז די נוצן פון אַ האַרט גלאז עלעקטראָליטע, וואָס אַלאַוז די נוצן פון אַ אַנאָוד געבויט אין אַלקאַלי מעטאַלס (ליטהיום, האַרט אָדער פּאַטאַסיאַם). א זאך וואס איז ביז יעצט נישט געווען מעגליך. די נוצן פון אַ וויטריאָוס עלעקטראָליטע האט געעפנט אַ וועלט פון פּאַסאַבילאַטיז, אַזאַ ווי ינקריסינג די ענערגיע געדיכטקייַט פון די קאַטאָוד און פאַרברייטערן די באַטאַרייע לעבן ציקל.
די ופדעקונג איז ארויס אין אַן אַרטיקל אין 2014 און קאַפּטשערד די ופמערקזאַמקייט פון די וויסנשאפטלעכע קהל. קהל וואָס ינקלודז John Goodenough, דער "פאטער" פון הייַנט ס ליטהיום באַטאַרייע. עס איז געווען 37 יאָר צוריק אַז ער קאָ-ינווענטיד די טעקנאַלאַדזשיקאַל שטייַגן וואָס ערלויבט ליטהיום-יאָן באַטעריז צו ווערן קאמערשעל ווייאַבאַל. א פּראָפעסאָר אין אוניווערסיטעט פון טעקסאַס, דער 94-יאָר-אַלט קען נישט אַנטהאַלטן זיין באַגייסטערונג פֿאַר די אנטדעקונג פון די פּאָרטוגעזיש פאָרשער.
עס האָט נישט געדויערט לאַנג פֿאַר מאַריאַ העלענאַ בראַגאַ צו אַרומפאָרן צו די יו. עס. צו באַווייַזן צו יוחנן גאָאָדענאָוגה אַז איר וויטריאָוס עלעקטראָליט קען פירן ייאַנז אין דער זעלביקער גיכקייַט ווי אַ פליסיק עלעקטראָליט. זינט דעמאָלט, ביידע האָבן קאָללאַבאָראַטעד אויף האַרט-שטאַט באַטאַרייע פאָרשונג און אַנטוויקלונג. דער מיטאַרבעט האט שוין געפֿירט אַ נייַע ווערסיע פון די עלעקטראָליטע.
Goodenough ס ינטערווענטיאָן אין די קוואַפּעריישאַן און אַנטוויקלונג פון די האַרט-שטאַט באַטאַרייע איז געווען ינסטרומענטאַל אין געבן די נייטיק קרעדיביליטי צו דעם ופדעקונג.
אַדוואַנטאַגעס פון סאָליד שטאַט באַטערי
די אַדוואַנטידזשיז זענען פּראַמאַסינג:- פאַרגרעסערן אין וואָולטידזש וואָס וועט לאָזן אַ גרעסערע ענערגיע געדיכטקייַט פֿאַר דער זעלביקער באַנד - אַלאַוז פֿאַר אַ מער סאָליד באַטאַרייע
- אַלאַוז שנעל לאָודינג אָן דענדריטע פּראָדוקציע - איבער 1200 סייקאַלז
- מער אָפּצאָל / אָפּזאָגן סייקאַלז וואָס לאָזן פֿאַר מער באַטאַרייע לעבן
- אַלאַוז צו אַרבעטן אין אַ ברייט טעמפּעראַטור קייט אָן דערנידעריקונג - ערשטער באַטעריז קענען אַרבעטן ביי -60º סעלסיוס
- פּאַטענטשאַלי נידעריקער פּרייַז דאַנק צו די נוצן פון מאַטעריאַלס אַזאַ ווי סאָדיום אַנשטאָט פון ליטהיום
אן אנדער פון די גרויס אַדוואַנטידזשיז איז אַז די סעלז קענען זיין געבויט מיט ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך מאַטעריאַלס, אַזאַ ווי די דערמאנט סאָדיום, וואָס קענען זיין עקסטראַקט פון ים וואַסער. און אפילו זייער ריסייקלאַביליטי איז נישט אַן אַרויסגעבן. דער בלויז דאַונסייד, אויב איר קענען רופן עס אַז, איז אַז מאַונטינג די האַרט באַטעריז ריקווייערז אַ טרוקן און פּרעפעראַבלי זויערשטאָף-פריי סוויווע.
ניט צו פאַרפירן: "עלעקטריק קאָרידערז" אויף ריינפאָרסט נאציאנאלע כייווייז
מאַריאַ העלענאַ בראַגאַ זאגט אַז עס זענען שוין האַרט שטאַט באַטעריז: מאַטבייע אָדער קנעפּל סעלז, מאַטבייע-סייזד באַטעריז וואָס זענען געניצט, למשל, אין עטלעכע וואַטשיז. באַטעריז מיט אנדערע דימענשאַנז זענען אויך טעסטעד אין דער לאַבאָראַטאָריע.
ווען וועט דעם טיפּ פון באַטאַרייע אין אַ מאַשין פּאַסירן?
לויט Maria Helena Braga, עס וועט איצט אָפענגען אויף די אינדוסטריע. דער פאָרשער און Goodenough האָבן שוין פּרוווד די גילטיקייַט פון דעם באַגריף. אַנטוויקלונג וועט האָבן צו זיין געטאן דורך אנדערע. אין אנדערע ווערטער, עס וועט נישט זיין מאָרגן אָדער ווייַטער יאָר.
אַריבערפירן פון די לאַבאָראַטאָריע אַדוואַנסיז צו געשעפט פּראָדוקטן איז אַ היפּש אַרויסרופן. עס קען נעמען נאָך 15 יאָר איידער מיר זען דעם נייַ טיפּ פון באַטאַרייע געווענדט צו עלעקטריק וועהיקלעס.
בייסיקלי, עס איז נייטיק צו געפֿינען סקאַלאַבלע און קאָס-עפעקטיוו ינדאַסטריאַל פּראַסעסאַז וואָס לאָזן די ינדאַסטריאַליזיישאַן און קאַמערשאַליזיישאַן פון דעם נייַ טיפּ פון באַטעריז. אן אנדער סיבה איז פֿאַרבונדן מיט די גרויס ינוועסטמאַנץ שוין געמאכט אין די העכערונג פון ליטהיום באַטעריז דורך די מערסט דייווערס ענטיטיז. די מערסט פאָלקס ביישפּיל איז די Gigafactory פון טעסלאַ.
אין אנדערע ווערטער, אין דער ווייַטער 10 יאָר מיר זאָל פאָרזעצן צו זען די עוואָלוציע פון ליטהיום באַטעריז. זייער ענערגיע געדיכטקייַט איז געריכט צו העכערונג מיט אַרום 50% און זייער פּרייַז איז געריכט צו פאַלן מיט 50%. א גיך יבעררוק אין די אָטאַמאָוטיוו אינדוסטריע צו האַרט-שטאַט באַטעריז איז ניט צו זיין דערוואַרט.
ינוועסטמאַנץ זענען אויך דירעקטעד צו אנדערע טייפּס פון באַטעריז, מיט פאַרשידענע כעמיש ריאַקשאַנז, וואָס קענען דערגרייכן אַרויף צו 20 מאל מער ענערגיע געדיכטקייַט ווי אַ קראַנט ליטהיום-יאָן באַטאַרייע. ניט בלויז איז עס העכער ווי די דריי מאָל מער אַטשיווד דורך האַרט באַטעריז, אָבער, לויט עטלעכע, עס קען דערגרייכן די מאַרק איידער די.
סייַ ווי סייַ, דער צוקונפֿט סצענאַר קוקט פּראַמאַסינג פֿאַר די עלעקטריק פאָרמיטל. דעם טיפּ פון שטייַגן איז וואָס זאָל לעסאָף לאָזן קאַמפּעטיטיווניס לעוועלס עקוויוואַלענט צו וועהיקלעס מיט ינערלעך קאַמבאַסטשאַן ענדזשאַנז. אפילו אַזוי, מיט אַלע די אַדוואַנסיז, אַזאַ ווי די ופדעקונג פון מאַריאַ העלענאַ בראַגאַ, עס קען נעמען נאָך 50 יאָר פֿאַר עלעקטריק וועהיקלעס צו דערגרייכן אַ 70-80% טיילן פון די גלאבאלע מאַרק.