Kontekst: Otkrića NASA-e
Litij-ionske baterije omogućuju gotovo svaki aspekt moderne tehnologije. Oni napajaju pametne telefone širom svijeta i čak su bili zaposleni u NASA-i za razne svemirske aplikacije.
Postoji jedan veliki problem: litijske baterije rade prilično loše na niskim temperaturama. To znači da na hladni zimski dan i posebno u okolini prostora ispod nule, ovi ključni izvori energije funkcioniraju u djeliću svog punog kapaciteta.
No, dvojica istraživača na Sveučilištu Fudan u Šangaju izradili su hibridnu litijevu bateriju koja nema problema s obzirom na temperature od -94 stupnjeva celzijusa. Dr. Yong-yao Xia, koautor studije, vjeruje da ovo drži ključ za napajanje budućih sondi i satelita.
“Baterija pruža najperspektivniji potencijal za posebnu primjenu na terenu, kao što je vanjski prostor ili blizu istraživanja vanjskog prostora. To je mnogo hladnije na suprotnoj strani od Sunca na Međunarodnoj svemirskoj stanici, u kojoj temperatura može doseći i do -157 stupnjeva Celzija, ”kaže Xia. Inverzan, "Međutim, široko je objavljeno da na -40 stupnjeva Celzija konvencionalne litij-ionske baterije zadržavaju samo 12 posto svoje sobne temperature."
U radu objavljenom u srijedu u časopisu Džul, Xia i Yonggang Wang objašnjavaju promjene koje su napravili za dizajn tradicionalnih litij-ionskih baterija kako bi riješili ovaj problem.
Baterije su sastavljene od dvije elektrode - jedna pozitivno napunjena i druga negativno nabijena - i tekući elektrolit koji nosi naboj između dvije elektrode.
Konvencionalno, elektrolit se sastoji od kiselog spoja poznatog kao ester, koji postaje trom u ekstremno hladnim uvjetima. Xia i Wang odlučili su upotrijebiti drugu kiselinu i zamijeniti obje elektrode s dva organska spoja.
Dizajn tima koristi elektrolit na bazi etil acetata, koji ima nisku točku smrzavanja. To mu omogućuje provođenje naboja u uvjetima smrzavanja vanjskog prostora. Potom su zamijenili pozitivnu elektrodu s politrifenilaminom (PTPAn), a negativnu s 1,4,5,8-naftalenetetrakarboksilnim dianhidridom (NTCDA), koji svoj posao obavljaju puno učinkovitije od standardnih elektroda u okolini ispod nule.
Dok su Xia i Wang poduzeli prve korake u rješavanju problema koji je zbunio istraživače na terenu, njihov dizajn nije dosta spreman za istraživanje svemira. Njihova baterija nije toliko energetski gusta kao standardne komercijalne baterije, što znači da ima manje napajanja nego nešto što možete dobiti u trgovini.
"U ovom trenutku, dobiveni rezultati su ograničeni na razini laboratorija", objasnio je Xia. „Daljnje istraživanje elektrolita s mnogo širokim elektrokemijskim prozorom… treba još provoditi kako bi se poboljšala učinkovitost punjenja i pražnjenja pri niskoj temperaturi. Čak ima i nisku specifičnu energiju; ona pruža potencijal koji najviše obećava u primjenama u posebnim područjima. ”
Uz daljnja istraživanja, astronomi su mogli lansirati flote istraživačkih bespilotnih letjelica i sondi, ne brinući se o tome kako bi se spustili na pola svoje misije. I ako ikad naiđu na ledenu planetu, poput Hotha, neće biti ni problema. Nadam se.
Što je WEIRD znanost? Zašto psihološka istraživanja mogu postaviti godine istraživanja
Psihološka istraživanja informiraju čovječanstvo o tumačenju svijeta, od strukturiranja obrazovanja, motiviranja birača i vođenja svakodnevnog poslovanja. No, istraživači su sve sumnjičaviji što je sadašnje istraživanje preusko, što znači da se radi o punih 85 posto svijeta.
Nova istraživanja otkrivaju da bi polovica vrsta amazonskih stabala mogla biti u opasnosti do 2050. godine
Danas je međunarodni tim znanstvenika - skupina koja uključuje istraživače iz svih amazonskih zemalja - objavila najopsežniji pregled dosadašnje amazonske šume. Postoje dobre vijesti i loše vijesti.
Prepreka slona napravljena od feromona pčela mogla bi potaknuti poljoprivrednike
U studiji objavljenoj u ponedjeljak u časopisu "Current Biology", znanstvenici objašnjavaju kako su uspjeli uspješno obraniti slonove iz određenih područja vješanjem čarapa opterećenih feromonima za uzbunu pčela. Godine evolucije naučile su slonove da kad mirisu ovi kemijski spojevi, vrijeme je da odu.