Baterai solid-state MIT akan membuat ponsel Anda bertahan selama berhari-hari

Berita Terkait

Baterai solid state bukan barang baru; mereka dipostulatkan sebagai alternatif yang bagus untuk baterai lithium yang kita lihat di hampir setiap alat portabel minimal. Yang solid state adalah baterai eksperimental yang secara signifikan dapat meningkatkan umur mobil dan smartphones Karena beberapa alasan.

Ilmuwan MIT belum menemukan kembali mereka, tetapi mereka telah membuat kemajuan signifikan dalam bidang ini yang dapat menyebabkan perangkat seperti perangkat seluler Hari-hari terakhir tanpa perlu memuat.

Kuncinya adalah pada jenis arsitektur baru yang ada pada baterai ini yang akan mengatasi beberapa keterbatasan desain baterai lithium-ion saat ini. Beberapa hasil mengejutkan dan menjanjikan; memastikan mereka bisa berdiri hingga 100 siklus pengisian dan pengosongan tanpa menderita fraktur apa pun.

Masalah baterai

Dalam baterai lithium konvensional, kami menemukan elektrolit cair yang berfungsi sebagai media di mana ion lithium bergerak dari satu sisi ke sisi lain antara anoda dan katoda karena baterai terisi dan habis. Salah satu masalah yang sudah kita temui adalah cairan, yang sangat mudah menguap dan dapat menyebabkan kebakaran seperti yang kita lihat di Samsung Galaxy Note 7 (kebakaran, bukan ledakan).

Baterai solid-state dapat menggantikan elektrolit cair ini dengan bahan padat yang tidak hanya akan membuat baterai lebih aman, tetapi juga dapat membuka pintu bagi kemungkinan yang lebih banyak. Anoda hadir dalam baterai lithium saat ini terbuat dari campuran tembaga dan grafit, tetapi jika campuran itu diubah dengan lithium murni, dapat memecahkan apa yang diterbitkan dalam studi 'Tren dalam Kimia' nyala api "Hambatan kepadatan energi kimia ion lithium saat ini".

Meskipun benar bahwa anoda litium murni ini menjanjikan, mereka membutuhkan pengenalan elektrolit padat yang layak. Pada bagian ini ada masalah, karena ketika baterai diisi ulang, atom-atom menumpuk di dalam logam lithium, yang menyebabkannya mengembang dan menyusut selama penggunaan. Hal ini menyebabkan logam berkontraksi dan kontak yang konstan antara bahan hampir mustahil mampu memecahkan elektrolit di sepanjang jalan.

Ini adalah masalah yang bisa dipecahkan arsitektur MIT. Ini adalah kombinasi dari bahan padat yang dikenal sebagai konduktor ionik-elektronik campuran (MIEC) dan ion lithium dan isolator elektron (ELI). MIT memasukkannya dalam arsitektur honeycomb tiga dimensi, dengan serangkaian tabung berskala nano yang terbuat dari MIEC.

Tabung-tabung ini, pada gilirannya, diinfuskan dengan logam litium padat untuk membentuk anoda baterai. Karena ada ruang tambahan di dalam masing-masing tabung ini, litium memiliki ruang bebas untuk mengembang dan menyusut selama pemuatan dan pembongkaran. Itu akan bergerak sangat mirip dengan bagaimana bahan cair tidak tetapi mempertahankan struktur padat selama proses siklus bongkar muat.

Dalam anoda sarang lebah, ELI menutupi dinding tabung dan bertindak sebagai pengikat di antara mereka dan elektrolit padat. Saat baterai terisi daya, dimensi litium sepenuhnya terkandung dalam struktur dan tidak berubah. Anoda baterai stabil secara kimia dan mekanis, sementara lithium tidak pernah kehilangan kontak listrik dengan elektrolit yang dimaksud.

Tesnya menjanjikan

Tes yang telah mereka lakukan sejak MIT setidaknya menjanjikan. Pengujian arsitektur baterai ini sudah bisa dijangkau pada 100 siklus pengisian dan pengosongan tanpa menderita patah tulang dalam struktur. Setelah struktur ini dikonsolidasikan, teknologi ini dapat menghasilkan anoda alternatif yang menghadirkan seperempat desain saat ini dengan tetap mempertahankan kapasitas penyimpanan.

Menurut angka yang diberikan oleh MIT, struktur ini (dikombinasikan dengan desain lain untuk katoda) dapat menyebabkan smartphones hari ini mereka perlu memuat 3 hari sekali, tanpa berkorban di jalan, baik ukuran maupun berat.

Via | Energi Alam

Asal | Berita MIT