211service.com
Izsmidzināmas baterijas var pārveidot enerģijas krātuvi
Iedomājieties, ka jūsu mājas sānu apgleznojiet ar aerosolu, un tas ne tikai ražo enerģiju no saules, bet arī var uzglabāt enerģiju vēlākam laikam. Raisa universitātes pētnieku jauna pieeja akumulatoru dizainam varētu nodrošināt šo un cita veida izsmidzināmas baterijas.
Rīsu universitātes komanda izveidoja akumulatoru elementus uz vannas istabas flīžu virsmas un, uzlādējot ar saules bateriju, varēja darbināt LED gaismu. Kredīts: Rīsu universitāte
Pētījums, publicēts pagājušajā nedēļā dabā , meklē jaunu pieeju akumulatoru izgatavošanai, izmantojot materiālus, kurus var krāsot ar aerosolu uz dažādām virsmām. Apvienojumā ar elastīgām iespiedshēmām un izsmidzināmo saules bateriju izpēti šī tehnika piedāvā iespēju pārvērst parastos objektus viedierīcēs ar skaitļošanas jaudu un krātuvi. Vēl viena iespēja ir plaša patēriņa elektronika, piemēram, mobilie tālruņi vai kameras, ar akumulatora pārklājumu.
Tradicionālie litija jonu akumulatori ir izgatavoti ar vairākiem dažādu komponentu slāņiem, tostarp anodu, separatoru, katodu un metāla foliju, lai savāktu lādiņu. Šī želejas ruļļa struktūra nozīmē, ka litija jonu akumulatori ir ierobežoti ar cilindriskām un taisnstūrveida vai prizmatiskām formām.
Rīsu grupa koncentrējās uz šķidru komponentu izmantošanu, ko var krāsot ar gaisa otu. Vienā eksperimentā piecas tradicionālās akumulatora sastāvdaļas tika uzklātas kā slāņi uz deviņām keramikas vannas istabas flīzēm un citiem sadzīves priekšmetiem, tostarp alus kausam, lai pārbaudītu. Viņi atklāja, ka šo paņēmienu var izmantot keramikai, nerūsējošajam tēraudam un elastīgiem polimēriem.
Vannas istabas flīžu akumulatori tika savienoti paralēli un savienoti ar saules fotoelektrisko paneli, lai sešas stundas apgaismotu LED gaismu. Baterijas nodrošināja vienmērīgu 2,4 voltu spriegumu.
Galvenā zinātne, kas ir saistīta ar centieniem, bija piemērota šķidruma sastāva atrašana dažādiem akumulatora komponentiem. Litija jonu akumulatoros bieži izmanto alumīnija foliju, lai savāktu pozitīvu lādiņu, bet vadoši alumīnija mikropulveri, ja tie tiek izsmidzināti, rada veselības problēmas, tāpēc grupa strāvas savākšanai izmantoja vienas sienas nanocaurules.
Grupa saskārās arī ar ražošanas problēmām, kad dažādie slāņi pēc izsmidzināšanas atdalījās. Separatoram pētnieki izmantoja polimēru krāsu, kas sastāvēja no sveķu, plexiglas un silīcija dioksīda maisījuma šķīdinātājā. Grūtākais bija panākt mehānisko stabilitāti, un separatoram bija izšķiroša loma, sacīja Neelam Singh, kurš bija darba galvenais autors. paziņojums, apgalvojums . Galīgais biezums bija aptuveni 200 mikroni jeb dažu matu šķipsnu biezums.
Sings darbu raksturo kā jaunu bateriju koncepciju, kas atbrīvo dizainerus no mūsdienu formu ierobežojumiem. Tagad mums ir iespēja izvēlēties pamatnes un akumulatoru formas. Mēs varam izgatavot drukājamas baterijas praktiski uz jebkura materiāla, viņa teica video, ko publicēja profesora Pulickel Ajayan laboratorija Raisā.
Tradicionālajam litija jonu akumulatoram ir želejveida konstrukcija (pa kreisi), savukārt Rice akumulatora tehnikā aktīvajiem komponentiem tiek izmantotas krāsas, kuras var izsmidzināt uz virsmas. Kredīts: Rīsu universitāte
Bateriju veiktspēja ir salīdzināma ar mūsdienu litija jonu akumulatoriem, un eksperimentālo akumulatoru jauda bija tuvu prognozēm, kas liecina, ka procesu varētu pielāgot rokas aerosola baloniņiem, norāda Raiss.
Taču rakstā ir norādīts uz vienu būtisku ierobežojumu idejai iegādāties litija kobalta oksīda aerosola baloniņus datortehnikas veikalā, lai radītu bateriju, ko dari pats. Litija jonu akumulatoru komponenti ir jutīgi pret gaisu un mitrumu, kas nozīmē, ka izsmidzināmu akumulatoru ražošana tieši ārpus telpām bez dārga aprīkojuma būtu bīstama.
Tomēr, tā kā izsmidzināšanas metodi var izmantot ar rūpnieciskām smidzināšanas pistolēm un tai nav nepieciešami eksotiski materiāli, pētījumu varētu komercializēt, ja var atrast noderīgu pielietojumu. Papildus akumulatora pamata veiktspējas uzlabošanai — uzlādes cikliem, jaudai, drošībai — ir jāaplēš arī izmaksas.