Ki sa ki fleksib eta solid pil?

Yon gwoup syantis entènasyonal yo te devlope yon nouvo kalite batri eta solid ki ta ka ogmante seri a nan machin elektrik ak anpeche dife nan laptops ak smartphones. Otè yo dekri rezilta yo nan Advanced Energy Materials. Lè yo ranplase elektwolit likid yo itilize nan pil rechargeable konvansyonèl yo ak 'solid', yo menm ki seramik yo kapab pwodwi pi efikas, pil ki dire lontan ki pi an sekirite tou pou itilize. Chèchè yo espere ke avantaj sa yo ka pave wout la pou pi efikas, pi vèt pil pou tout kalite aparèy ki gen ladan machin elektrik.

Otè etid la, ki soti Ozetazini ak UK, yo te eksplore altènativ a elektwolit likid nan pil ityòm ion pou kèk tan. Nan 2016 yo te anonse devlopman yon batri solid-eta ki ta ka opere nan plis pase de fwa vòltaj la nan selil ityòm ion konvansyonèl yo, men ak efikasite menm jan an.

Pandan ke dènye konsepsyon yo reprezante yon amelyorasyon siyifikatif sou vèsyon pi bonè sa a, chèchè Pwofesè Donald Sadoway nan MIT fè remake ke gen toujou plas pou amelyorasyon: "Reyalize konduktiviti ionik segondè nan materyèl seramik nan tanperati ki wo ka difisil," li te eksplike. "Sa a se te yon reyalizasyon zouti." Chèchè yo espere ke apre tès sa yo amelyore pil yo pral pwouve apwopriye pou machin elektrik oswa menm pouvwa avyon.

Nan eta solid batri domaj akòz surchof yo anpeche lè w itilize elektwolit seramik olye ke yo ki ka pran dife, likid. Si batri a domaje epi li kòmanse chofe elektwolit seramik yo olye ke limen, sa ki anpeche li pran dife. Porositë yo nan estrikti materyèl solid sa yo tou pèmèt yo pote yon chaj pi wo nan chaj elektrik ak iyon k ap deplase atravè yon rezo pwolonje nan solid la.

Karakteristik sa yo vle di ke syantis yo te kapab ogmante tou de vòltaj la ak kapasite nan pil yo konpare ak sa yo ki gen elektwolit likid ki ka pran dife. An reyalite, Pwofesè Sadoway te di: "Nou te demontre yon selil ityòm-lè ak 12 vòlt opere nan 90 degre C [194 ° F]. Sa a pi wo pase nenpòt lòt moun te reyalize."

Nouvo konsepsyon batri sa a gen lòt avantaj potansyèl sou elektwolit ki ka pran dife, tankou lefèt ke elektwolit seramik yo jeneralman pi estab pase sa yo òganik. "Bagay la etonan se kòman li te travay byen," te di Pwofesè Sadoway. "Nou te resevwa plis enèji soti nan selil sa a pase nou mete nan li."

Estabilite sa a ta ka pèmèt manifaktirè yo pake yon gwo kantite selil eta solid nan òdinatè pòtab oswa machin elektrik san yo pa bezwen enkyete sou yo surchof, fè aparèy yo pi an sekirite epi pwolonje lavi fonksyonèl yo. Kounye a, si kalite pil sa yo chofe, yo pran risk pou yo pran dife - jan sa te pase dènyèman ak telefòn Samsung Galaxy Note 7 la. Flanm dife yo pa t kapab gaye paske pa gen lè andedan selil yo pou kenbe konbisyon yo; vre, yo pa ta kapab gaye pi lwen pase sit domaj inisyal la.

Materyèl solid sa yo tou trè dirab; Kontrèman, gen kèk tantativ pou fè pil ityòm ion ak elektwolit likid ki ka pran dife, ki opere nan tanperati ki pi wo (plis pase 100 ° C) regilyèman pran dife apre 500 oswa 600 sik. Elektwolit seramik yo ka kenbe tèt ak plis pase 7500 sik chaj / egzeyat san yo pa pran dife."

Nouvo konklizyon yo ta ka anpil enpòtan pou tou de pwolonje seri a nan EVs ak anpeche dife smartphone. Dapre Sadoway: "Pi gran jenerasyon pil te gen plon asid [machin] pil starter. Yo te gen yon seri kout men yo te ekstrèmman serye," li te di ajoute ke feblès enprevi yo te ke "si li te vin pi cho pase apeprè 60 ° C lè sa a. li ta pran dife."

Li esplike pil ityòm ion jodi a se yon etap pi wo pase sa. "Yo gen yon ranje long, men yo ka domaje nan gwo surchof ak pran dife," li te di ajoute ke nouvo batri nan eta solid se potansyèlman yon "dekouvèt fondamantal" paske li ta ka mennen nan aparèy ki pi serye, ki pi an sekirite.

Syantis yo nan MIT panse ke teknoloji sa a ta ka pran senk ane yo vin lajman itilize men menm osi bonè ke ane pwochèn yo espere wè kalite sa yo nan pil ekipe nan smartphones soti nan gwo manifaktirè tankou Samsung oswa Apple. Yo te note tou ke gen anpil itilizasyon komèsyal pou selil sa yo san konte telefòn, tankou laptops ak machin elektrik.

Sepandan Pwofesè Sadoway avèti ke gen toujou kèk fason pou ale anvan teknoloji a pafè. "Nou gen yon selil ki sanble vrèman ekselan men li trè bonè jou... Nou poko fè selil ak gwo echèl, elektwòd dansite gwo pouvwa."

Sadoway kwè dekouvèt sa a pral lajman adopte imedyatman paske li gen potansyèl nonsèlman pou alimante EV yo ak pi gwo ranje, men tou potansyèlman anpeche dife smartphone. Petèt pi etone se prediksyon li ke pil eta solid ta ka vin inivèsèl itilize nan mwens pase senk ane yon fwa pifò manifaktirè yo konvenki nan sekirite yo ak fyab.