aA
Jau kurį laiką mokslininkai dalijasi žiniomis apie ypatingos talpos baterijas, kurios stipriai lenkia dabartinius ličio jonų elementus. Tačiau dažnai už tokių naujienų slypi labai paprastos priežastys, kodėl tokios baterijos negali būti gaminamos. Pavyzdžiui, kaina ar trumpas tarnavimo laikas. Tačiau dabar Mičigano universiteto mokslininkai sukūrė šį tą įdomaus, kas priartins ličio-sieros baterijas prie realybės.
Ličio-sieros baterijos modelis. Ahmet Emre, Kotov Lab nuotr.
Ličio-sieros baterijos modelis. Ahmet Emre, Kotov Lab nuotr.

Yra žinoma, kad ličio-sieros baterijos gali saugoti penkis kartus daugiau energijos nei dabartiniai ličio jonų elementai. Mažesnėmis raidėmis ten pat tikriausiai rašoma, kad jos neatlaiko tiek daug įkrovimo-iškrovimo ciklų. Ličio-sierbos baterijų tarnavimo laiką įmanoma pailginti, bet tik aukojant talpą. Dabar mokslininkai sugalvojo, kaip ličio-sieros baterijoms suteikti ilgaamžiškumo, kuris nekenktų jų geriausioms savybėms.

Mičigano universiteto mokslininkai atsakymų ieškojo aramido nanopluošto audiniuose. Iš esmės tai – miniatiūrinė Kevlaro (itin stiprus poliamidinis pluošto) versija, kurią mokslininkai suformavo taip, kad ši primintų ląstelių membraną. Mokslininkai į nanopluošto audinį įterpė elektrolito gelį ir pastebėjo, kad baterijose jis užkerta kelią dažniausiai baterijų ilgaamžiškumo problemai – dendritų susiformavimui.

Dendritai – tai mikroskopinės adatas primenančios ataugos, kurios auga per skystą elektrolitą ir anksčiau ar vėliau sukelia mikroskopinį trumpąjį jungimą, kuris pažeidžia bateriją. Ta Kevlaro nano-kopija užkerta kelią dendritams. Bet ši membrana atlieka ir kitą funkciją.

Ličio-sieros baterijos modelis. Ahmet Emre, Kotov Lab nuotr.
Ličio-sieros baterijos modelis. Ahmet Emre, Kotov Lab nuotr.
Ličio-sieros baterijos modelis. Ahmet Emre, Kotov Lab nuotr.
Ličio-sieros baterijos modelis. Ahmet Emre, Kotov Lab nuotr.

Ličio-sieros baterijas pražudo ličio polisulfidų kelionė link ličio elektrodo (anodo). Mokslininkai membranoje suformavo mažyčius kanalus, kurie praleidžia teigiamą krūvį turinčius ličio jonus, bet sustabdo polisulfidus. Tam membrana privalo turėti elektros krūvį, bet tai – lengvai išsprendžiama problema. Įdomu tai, kad ši aramido nanopluošto membrana buvo įkvėpta biologinių procesų.

Ličio-sieros baterijos turi daug privalumų. Visų pirma, sieros Žemėje yra pakankamai daug ir ją galima išgauti mažiau problematiškais būdais nei kobaltą.

Be to, siera gali būti santykinai pigi. Mičigano universiteto mokslininkai sukūrė tai, ką vadina praktiškai tobulu ličio-sieros baterijų dizainu, nes baterijos su aramido nanopluošto membrana išgyventų maždaug tūkstantį įkrovimo-iškrovimo ciklų (tai tolygu maždaug 10 metų) ir būtų draugiškesnės aplinkai. Net ir pluoštą galima gauti perdirbant senas neperšaunamas liemenes (tai – ne pokštas). Tiesa, prireiks dar kelių tyrimų, kol ličio-sieros baterijos virs realybe.

Šaltinis: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27861-w

www.technologijos.lt
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(19 žmonių įvertino)
4.5789

Rusų siaubas Ukrainoje – modernios britiškos raketos: lyg muses traiško rusų tankus, pramuša bet kokius žinomus šarvus

Britiškos oras-žemė/ žemė-žemė raketos „Brimstone“ gali pramušti praktiškai bet kokius...

Technologijų giganto „dovanėlė“ pašiurpino ekspertus: dirbtinis intelektas darbuotojus žada paversti moderniais vergais (1)

Naudojiesi „ Zoom “? Ši kompanija žada emocijų skenavimą ir vertinimą – ekspertai nuo...

Čekijoje pastatyta unikali konstrukcija vilioja drąsuolius: „Dangaus“ tiltas kainavo 7,9 mln. eurų – ar išdrįstumėte įveikti?

Baimė ir adrenalinas — tokiais įspūdžiais po pasivaikščiojimo ilgiausiu pasaulyje tik...

Nyderlandų premjerui Markui Ruttei – problemos dėl jo seno „Nokia 3310“: skandalas kilo ištrynus žinutes

Nyderlandų premjerui Markui Ruttei – problemos dėl jo seno „ Nokia 3310 “: skandalas kilo kai...

Kanada uždraudė 5G tinklams naudoti Kinijos „Huawei“ įrangą

Kanada ketvirtadienį paskelbė uždraudusi 5G tinklams naudoti „Huawei“ įrangą, taip...

Top naujienos

Pas kai kuriuos gydytojus vėl išaugo eilės: pasakė, kiek gali tekti laukti konsultacijos

Jau praėjo beveik mėnuo, kaip Lietuvoje atšaukta ekstremalioji situacija ir gyvenimas po truputį...

Įmonės, mokėjusios didžiausias algas balandį: kai kur siekia beveik 30 tūkst. eurų

44 Lietuvos įmonės balandį mokėjo didesnius kaip 10 tūkst. eurų „popieriuje“ vidutinius...

Karas Ukrainoje. Rusijos pajėgos perima strateginio Ukrainos miesto kontrolę, smogta karinei bazei Baltarusijoje – nerimą keliantys ženklai

Ukrainos ginkluotosios pajėgos pripažino, kad Rusijos pajėgos padarė pažangą Donecko srityje...

Lietuvoje viešintis Chodorkovskis ragina galvoti ir apie rusus: kažkas po Putino turės keisti padėtį Rusijoje – laukti liko nedaug Papildyta (5)

Lietuvoje viešintis Atviros Rusijos fondo vadovas Michailas Chodorkovskis sako, kad kai Vladimiras...

Karybos ekspertas įvertino svarbiausią Zelenskio žinutę: tokiais skaičiais ukrainiečiai niekada neblefavo (1)

Atsargos majoras, karybos ekspertas Darius Antanaitis mano, kad karas Ukrainoje bus žymiai...

Už 400 milijardų statys ateities miestą: pirmųjų gyventojų tikisi jau 2030 m. randa panašumų su Vilniumi

Diskusijas apie išmanius miestus, pasak ekspertų, jau drąsiai galima vadinti dabarties, o ne...

Rusijos komunistų partijos deputatas kreipėsi į Putiną: pareikalavo išvesti karius iš Ukrainos (5)

Per vietos parlamento posėdį Rusijos Primorsko krašte kilo skandalas. Rusijos Federacijos...

NATO PA prezidentas: Putinas to nesitikėjo

Rusijos pradėto karo Ukrainoje akivaizdoje NATO šalys parodė vienybę, kurios režimo vadovas...

Delfi PliusRuslanas Bachvalovas

Tai verta išgirsti – 45 metus atvirame kosmose skrieja viltis, kad mes Visatoje ne vieni

Žmonija visada ieškojo atsakymų į klausimus, iš kur mes atėjome ir kur einame. Ir viena iš...

Čmilytė-Nielsen sureagavo į Nausėdos poziciją: norėtųsi girdėti argumentus sukritikavo ir konservatorių seniūnė

Parlamento pirmininkė Viktorija Čmilytė-Nielsen pasigedo prezidento Gitano Nausėdos argumentų,...