Slučajno "beskonačno" Otkriće životnog vijeka baterije moglo bi stvoriti otpornost iPhonea u budućnosti

Nedavna studija objavljena u Američko kemijsko društvo znanstvena čavrljajući razred koristi svoje čaše da nazdravi grupi istraživača na Sveučilištu California Irvine, koji su možda konstruirali baterijski sustav sposoban za nevjerojatno punjenje i pražnjenje 200.000 puta bez ikakvog značajnog odljeva ili korozije. To je zapanjujuće otkriće napravljeno na zapanjujući način: slučajno. Baterija je nastala kada je Mya Le Thai pokušala zamijeniti tekući elektrolit koji je koristila s gelom u čvrstom kondenzatoru i ispalila stvar. Napunio je i otpuštao duže nego što je itko mogao razumno - ili čak nerazumno - očekivati. Koristeći zlatne nanožice obložene manganovim oksidom umjesto tradicionalnog litija, baterija je bila znatno otpornija od bilo čega što se trenutno nalazi na tržištu, izgubivši samo oko pet posto svoje potrošnje.

Tehnologija nije spremna za komercijalnu implementaciju jer ljudi koji su je stvorili još uvijek nisu sigurni kako funkcionira. Dakle, što je sljedeće za ovu izvanrednu nesreću? Inverzan razgovarao je s jednim od autora studije, Reginaldom Pennerom, koji je predsjednik i rektorski profesor kemije na Sveučilištu u Kaliforniji, Irvine.

Izjavili ste odmah nakon što je izašla studija da niste sigurni kako ili zašto se ta reakcija događa - jeste li smislili neke nove teorije?

Imamo hipotezu, a to je otprilike toliko daleko. Ono što mislimo je da ovaj gel vrlo sporo prožima u manganov oksid - vrlo porozan materijal, oko 80 posto porozan - tako da ono što vidimo u našim podacima je da kapacitet ove stvari nastavlja rasti i rasti tjednima. To sugerira da se gel vrlo sporo prožima u manganov oksid i, kako se to dogodi, gel može biti plastificiranje. Manganov oksid je vrlo krhak; on obično lomi i pada sa zlatne nanožice. Ali to se ne događa s gelom. Dakle, gel radi nešto više od toga da samo drži ovu stvar zajedno; mijenja fizikalna svojstva manganovog oksida, što ga čini mekšim i otpornijim na lom.

UC Irvine #chemists stvaraju #battery tehnologiju koja se naplaćuje … http://t.co/p14wgmJ3Nf @ACSEnergyLett pic.twitter.com/sLiF9CRjLF

- UC Irvine (@UCIrvine) 20. travnja 2016

Dakle, ova baterija ima potencijalno "beskonačan" život, ali nije spremna za primjenu u praktičnoj, komercijalnoj mjeri. Kakva je veza s njima i što je sljedeći korak za to?

Nećemo stvarati ovu stvar u bateriji, jer smo znanstvenici. Proučit ćemo ovaj proces više. Zainteresirani smo za razumijevanje što se događa s mehaničkim svojstvima ljuske mangan oksida, sa i bez gel elektrolita. Uzet ćemo instrument nazvan nanoindenter i probiti ljusku kako bismo testirali njegovu tvrdoću; očekujemo da će ljuska mangan oksida postati mekša u prisutnosti gela i vidjeti da je mnogo teže u tekućem elektrolitu nakon što se neko vrijeme vozi bicikl. To bi nam pomoglo da potvrdimo da se mehanička svojstva mijenjaju. Također želimo proučiti različite gelove i različite okside metala da vidimo postoji li onaj koji radi posao bolje od onog koji koristimo do sada, i ako se primjenjuje na druge materijale osim na manganov oksid.

Je li cijena materijala - sve zlato - prepreka?

Nickel bi bilo lako zamijeniti zlato, i naravno mnogo jeftinije. Trebao bi proizvesti isti učinak.

Bilo koje nagađanje o tome koliko dugo će se to provesti u stvarnom svijetu?

Ovo je samo prvi članak. Potrebno nam je još 20 radova, još 100 radova, o ovom procesu prije nego što ga zaista razumijemo, a tvrtke će biti spremne riskirati.

Nadamo se da će ljudi čitati naš rad i početi raditi na tome.

Ovaj intervju je uređen radi sažetosti i jasnoće.