Kol nebus atrasta kokia nors fundamentaliai nauja pamaina ličio jonų akumuliatoriams, mokslininkai be paliovos ieškos būdų į tą patį tūrį sutalpinti kuo daugiau energijos ir padidinti įkrovimo/iškrovimo ciklų skaičių. O dviem mokslininkams, panašu, pavyko labai reikšmingai išplėsti tokių akumuliatorių tarnavimo laiką – visiškai atsitiktinai, rašo geek.com.
Ličio jonų akumuliatorius
© Shutterstock nuotr.

Šiuolaikiniuose ličio jonų akumuliatoriuose paprastai naudojami ilgiausią tarnavimo laiką užtikrinantys grafito anodai. Iškrovimo/įkrovimo ciklų metu akumuliatoriaus veikimas prastėja ir ilgainiui jis tampa tiesiog nebetinkamu naudoti dėl to, kad įkrovimo ir iškrovimo metu anodai tai traukiasi, tai plečiasi, o link jų ir nuo jų nuolat migruoja ličio jonai. Šio proceso metu ant anodų susikaupia ličio junginių sluoksnis, kuris anodo plėtimosi ar susitraukimo metu atskyla. Dėl to apnuoginamas švarus anodo plotas, kuris kito ciklo metu vėl būna veikiamas ličio – tol, kol elektrodas tiesiog subyra.

Geresnė anodo alternatyva būtų aliuminis, tačiau jis įkrovimo ir iškrovimo ciklų metu plečiasi pernelyg stipriai. Ir jeigu mokslininkams pavyktų tą apimties kitimą apriboti, mes galėtume pasidžiaugti kur kas ilgiau tarnaujančiais akumuliatoriais.

Tsinghua universiteto (Kinija) mokslininkas dr. Wangas Changanas kartu su Masačusetso technologijų instituto (JAV) mokslininku dr. Li Ju bendromis pastangomis ieškojo būdų neleisti susidaryti oksidų plėvelei ant deguonies veikiamų aliuminio nanodalelių paviršiaus. Mokslininkai ketino nanodaleles panardinti į titano oksisulfato tirpalą sieros rūgštyje: jame aliuminio oksidas ištirptų, o paviršių padengtų titano oksido sluoksnis.

Kad nanodalelės pasidengtų pakankamu ir tolygiu išoriniu sluoksniu, reikalingas tam tikras laikas. Bet atsitiko nenumatytas dalykas: W. Changanas ir L. Ju pamiršo iš mirkymo vonelės ištraukti nanodaleles. Dėl to mirkymo procesas buvo net keliomis valandomis ilgesnis nei numatyta pagal tyrimų protokolą. O per tą laiką titano oksisulfato ir sieros rūgšties molekulės sugebėjo prasisunkti į 50 nm dydžio nanodalelių vidų ir dalinai ištirpinti viduje buvusį aliuminį. Po tokio netikėtai ilgo mirkymo iš nanodalelių liko tik 4 nm storio išorinis titano hidroksido lukštas ir vidinis 30 nm dydžio aliuminio „trynys“.

Bet mokslininkai šių iš pažiūros sugadintų nanodalelių neišmetė – jie nusprendė bandymus atlikti ir su jomis, panaudojant jas akumuliatoriams gaminti. Ir paaiškėjo, kad šios dalelės galimai išsprendė aliuminio panaudojimo anodams gaminti galvosūkį. Pailgintas mirkymas reiškė, kad anodai nebesiplėtė ir nebesitraukė, todėl po 500 įkrovimų/iškrovimų ciklo akumuliatoriai išlaikė iki 4 kartų didesnę talpą nei ekvivalentiški akumuliatoriai su grafito anodais. Naudojimo ilgaamžiškumo požiūriu tokie akumuliatoriai tarnauja gerokai ilgiau ir, kaip skelbiama MIT pranešime, gali sutalpinti iki trijų kartų daugiau energijos.

Taigi, gali būti, kad panašiai, kaip neretai nutinka mokslo istorijoje, atsitiktinumas taps proveržio priežastimi. Manoma, kad šio atradimo rezultatus bus nesunku perkelti į masinę gamybą, kas reiškia, kad kitos kartos perkraunamų akumuliatorių anodai gali būti iš aliuminio, dėl kurio išaugs ir tokių akumuliatorių talpa, ir tarnavimo trukmė.

MIT pranešimą apie akumuliatorių technologijų patobulinimą rasite čia.

Griežtai draudžiama DELFI paskelbtą informaciją panaudoti kitose interneto svetainėse, žiniasklaidos priemonėse ar kitur arba platinti mūsų medžiagą kuriuo nors pavidalu be sutikimo, o jei sutikimas gautas, būtina nurodyti DELFI kaip šaltinį.
Parašykite savo nuomonę
arba diskutuokite anonimiškai čia
Skelbdami savo nuomonę, Jūs sutinkate su taisyklėmis
Rodyti diskusiją Rodyti diskusiją
Naujienų prenumerata

Černobylio šuniukai nešioja pavojingas medžiagas (12)

Černobylio katastrofa 1986 metais tūkstančių žmonių gyvenimus apvertė aukštyn kojomis, nes...

Australija kurs nacionalinę kosmoso agentūrą (20)

Australija , norinti įsitraukti į pelningą ir greit besiplėtojantį astronautikos sektorių,...

Prognozė: Žemėje atsiras naujas vandenynas (55)

Baikalas gali tapti naujuoju vandenynu, apie tai paskelbė Rusijos mokslų akademijos Sibiro...

JAV į kosmosą iš Kalifornijos iškėlė šnipinėjimo palydovą (25)

Raketa „Atlas V“ su šnipinėjimo palydovu pakilo šeštadienį vakare iš JAV karinių oro...

NASA asteroidus tiriantis erdvėlaivis skrieja pro Žemę pakeliui į asteroidą (8)

NASA asteroidus tiriantis erdvėlaivis, pakeliui į asteroidą, skrieja pro Žemę.

Top naujienos

Ką parodė pratybos „Zapad“: po dūmų uždanga – trys iškalbingos Kremliaus žinutės (288)

Spragsint žurnalistų ir stebėtojų fotoaparatams po priešų atakos riaumojantys tankai ir...

Ekonomistai meta iššūkį skurdui: nustatys sumą, kurią žmogus gautų nuo gimimo iki mirties (92)

Universalių bazinių pajamų modelio entuziastai iš Vilniaus universiteto ketina nustatyti...

Po įtarimų partijai Liberalų sąjūdį paliko jau 20 narių (44)

Penktadienį įtarimų dėl korupcijos sulaukusį Liberalų sąjūdį (LS) per dvi dienas paliko...

Išvardino, kam Z karta naudoja telefonus: kuo jie kitokie? (13)

„ Tūkstantmečio karta “, „ Z karta “ yra vos keli iš daugelio terminų, kuriais bandoma...

Gera nuotaika kanadiečius užkrėtęs J. Valančiūnas pažadėjo: bus ir tritaškių, ir kitokia gynyba

Pastarąją vasarą Lietuvos krepšinio sirgalius įvairiais pokštais stebinęs Jonas...

Kaip skandalas dėl Rusijos kišimosi į JAV rinkimus paveiks „Facebook“? (14)

Anksčiau ar vėliau bendrovei „Facebook“ teks prisiimti atsakomybę, susijusią su tuo, kad ji...

R. Karbauskis: aš matau scenarijų, kuris yra šiandien paskelbtas „Delfyje“ (424)

Reikia aiškiai pasakyti, kad šios dienos publikacijomis internete siekiama išankstinių Seimo...

Orai: į Lietuvą iš lėto atsėlina vėsesnės permainos (7)

Nors artimiausiomis dienomis vyraus gražūs orai, visgi šiluma pamažu trauksis. Savaitei baigiantis...

Abejotinas lemiamas įvartis temdo teisėjo „išleistuves“ per LFF taurės finalą (21)

Kol Kauno „Stumbras“ švenčia istorinį pasiekimą, futbolo gerbėjai internete diskutuoja, ar...

Svarstyklės jau ilgą laiką rodo tą patį skaičių? Turėtumėte dėl to labai džiaugtis

Žmonės, kurie sulieknėja, bet vėliau vėl priauga svor io, dažniau turi aukštą kraujo...