Çeşitli

Uzun Ömürlü Sürdürülebilir Bir Pil Köşede Olabilir

Uzun Ömürlü Sürdürülebilir Bir Pil Köşede Olabilir


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Telefonunuzun pilini şarj edecek bir yer bulma konusunda asla endişelenmenize gerek olmayan bir dünya hayal edin? Uzun ömürlü ve sürdürülebilir bir pilin ütopik hayali, köşede olabilir.

Ama gerçekçi mi? Henüz orada değilken, dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar bunu farklı bir olasılık haline getirmek için bir çalışma telaşı oldu.

AYRICA BAKINIZ: TESLA TAPS'I 'ATILAN' BATARYA YENİLİKLERİNE TAŞIYOR

Araştırmacılar ve diğer bilim adamları, daha sürdürülebilir bir geleceğe geçme konusunda ciddiysek, piller gibi sınırlı kapasiteli enerji depolama sorununu gerçekten çözmemiz gerektiğini uzun zaman önce fark ettiler. Bu, mevcut konuyla ilgili küresel tartışmalara yol açtı.

Hatta kendilerini işe adayan çevik girişimlerde bir patlama oldu. Çözümleri, eski pil tasarımındaki aşamalı iyileştirmelerden kullanıma hazır çözümlere kadar uzanmaktadır.

Bugüne kadar bunlar mikro-kapasitörler, minyatür katı oksit yakıt hücreleri, grafen polimer, alüminyum-grafit ve altın nanotel teknolojisi ve hatta sodyumdan oluşuyor. Su, deri, ses dalgaları, idrar ve bitkiler ve hatta tuz ve köpük ile şarj edilebilen piller vardır.

Yine de, fikirlerdeki bu patlamaya rağmen, henüz hiçbiri ticari olarak uygulanabilir olamadı. En azından henüz değil.

Bir engel, bu araştırma alanının elde etmeyi başardığı fon eksikliği olabilir. Bir teknoloji araştırma şirketi olan Lux Research,4 milyar dolar sadece enerji araştırmasına harcandı 1% son günlerde enerji araştırmasına girdi 10 yıl.

Amerikan Enerji İnovasyon Konseyi'ne göre, özellikle Amerika Birleşik Devletleri, patates cipsi ve tortilla çeşitlerine sürdürülebilir R ve D'den daha fazla harcama yapıyor.

Neden lityum iyondan uzaklaşmamız gerekiyor?

Ama lityum iyon pillerin nesi var, ağladığını duyuyoruz. Bu teknoloji yaygın olarak bulunur ve çoğu için nispeten uygun maliyetlidir.

Ancak bu, bu küçük güç depolarının gerçek maliyetini yalanlıyor. Üretimleri sürdürülebilir olmaktan uzaktır.

Bileşen parçaları genellikle muazzam madenlerden etik olmayan bir şekilde elde edilir ve yaşamın sonuna geldiklerinde çevreye çok zarar verme eğilimindedir.

Nitekim, düşündüğünüze rağmen Li-on piller yeni bir yenilik değildir. Bu teknoloji, Amerikalı bir fizik kimyager Gilbert Newton'un çalışması sayesinde kökenini 1912 yılına kadar izleyebilir.

Ancak, şarj edilemeyen Li-on pillerin piyasaya çıkması 1970'lere kadar olmayacaktı.

Günümüzde çok çeşitli boyut ve şekillerde gelseler de, temel anatomileri neredeyse aynıdır. Örneğin Li-on polimer piller, kuru katı polimer elektrolit kullanımıyla diğer Li-on kardeşlerinden yalnızca gerçekten farklıdır.

Erken şarj edilebilir Li-on pillerde lityum bazlı elektrotlar kullanıldı, ancak bunun 1980'lerde idealden daha az olduğu bulundu. Gerçekten çok ısınabilirler ve hatta potansiyel bir yangın tehlikesi olabilirler.

Bugünün pilleri ise lityum metalin yerini alıyor ve bunun yerine katot için lityum kobalt ve anot için grafit kullanıyor. Pilin elektroliti de lityum tuzundan yapılmıştır.

Lityum iyon pillere olan talep, tüm dünyada lityum için büyük bir susuzluğa yol açtı. Öyle ki 2016 ile 2018 arasında fiyatı ikiye katlandı.

En büyük lityum kaynaklarından biri, Arjantin, Bolivya ve Şili'yi kapsayan sözde Lityum Üçgendir. Madenciler bunu çıkarmak için tuz dairelerinde delikler açarlar ve tuzlu, mineral bakımından zengin tuzlu suyu yüzeye pompalarlar.

Bu daha sonra güneşte basitçe buharlaşmaya bırakılır ve lityum bakımından zengin tuzlar hurdaya çıkarılır. Ancak bu işlem çok fazla su kullanır.

Aslında o kadar çok ki, yerel çiftçiler, mahsulleri için makul miktarda su istemekten gerçekten acı çekiyorlar. Sadece bu da değil, aynı zamanda lityum çıkarma işlemi, işlemde kullanılan toksik kimyasalların yerel su döngüsüne sızma potansiyeline yol açabilir.

Bunların atılması da çevre için sorunludur. Bunları etkili bir şekilde geri dönüştürmek için yöntemler bulmak veya deniz suyundan lityum çıkarmak için başka yöntemler bulmak, arzdaki potansiyel bir darboğazı çözmeye yardımcı olabilirken, bu gerçekten sadece kırık bir kol üzerindeki bir alçıdır.

Bu saygıdeğer ve her yerde bulunan bataryaya gerçekten bir alternatif bulmamız gerekiyor.

Li-on'a bazı potansiyel alternatifler nelerdir?

Bugüne kadar, tahtının Li-on'u yeniden başlatma potansiyeli sağlayabilecek bazı ilginç araştırma alanları var. Geçen yüzyılda elektronikteki büyüme, uzun ömürlü ve sürdürülebilir bir bataryaya olan ihtiyacın her zamankinden daha acil olduğunu gösteriyor.

Diğer endüstriler de bunu mümkün olan en kısa sürede çözüme kavuşturmak için itici güç sağlıyor. Özellikle elektrikli araçlar, azalan doğal kaynaklar üzerinde daha da fazla baskı oluşturacak ve bugün Lityum-iyon pillerin üretiminde kullanılan halihazırda şüpheli uygulamaları birleştirecek.

Bunu akılda tutarak, aşağıdaki 4 araştırma alanı, geleceğin daha uzun ömürlü ve sürdürülebilir bir pilinin yolunu açabilir. Dışarıda daha birçok proje var, ancak bunlar daha umut verici olanlardan bazıları.

1. Alüminyum piller çevre için daha iyi olur

Wellington Victoria Üniversitesi'ndeki araştırmacılardan bir potansiyel, yeni bir elektrolit türü arıyor. Fransa'daki Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Clermont-Ferrand ile işbirliği içinde, pratik alüminyum pillerin anahtarı olabilirler.

Araştırma lideri Prof. bitkiler. "

Bunun bacakları olabilir. Elde edilebilir alüminyum bazlı piller mükemmel bir alternatif olabilir. Toksik olmayacaklar, patlama riski çok az olacak veya hiç olmayacak, kolayca geri dönüştürülebilirler ve alüminyum dünyanın en bol bulunan metallerinden biri olur!

2. Karışıma molibden ve kükürt eklemek çözüm olabilir

Teknik olarak lityumu tamamen değiştirmemekle birlikte, Texas Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi, pillerde lityum kullanımını çevre için daha etkili ve daha güvenli hale getirmek için çalışıyor.

Ekibe göre, lityum-sülfürlü pillerin üretimi daha ucuz olacak, çok hafif olacak ve geleneksel lityum iyon pillerin iki katından fazla enerji depolayacak. Ancak kükürt zayıf bir elektrik iletkenidir, kükürt elektrotları da şarj sırasında kırılma eğilimindedir - idealin altında.

Ancak bir çözüm bulmayı başardılar. Sülfüre molibden ekleyerek elektrotlar aniden iletken ve daha da önemlisi kararlı hale gelir.

Araştırma üyesi Dr. Kyeongjae Cho, "Uzun zamandır herkesin aradığı buydu" dedi. "İşte devrim bu. Yan tepkileri bastırmaya çalışıyoruz. Bu bir koruma teknolojisidir.

"Bunu bir sonraki adıma taşıyoruz ve malzemeyi tamamen stabilize edip gerçek, pratik, ticari teknolojiye getireceğiz."

3. Belki de tekerleği tamamen yeniden icat etmeliyiz?

İsviçre'deki ETH Zürih ve Empa'daki araştırmacıların bir başka alternatifi, elektrolit ve elektrotlarda kullanılan malzemeleri tamamen değiştirmek.

Titanyum nitrür, mevcut lityum bazlı elektrolitler için iyi bir ikame olabilir. Bu, yüksek elektriksel iletkenlik gösteren seramik benzeri bir malzemedir.

ETH Zurich'ten Maksym Kovalenko şunları söyledi: "Bu bileşik, oldukça bol titanyum ve nitrojen elementlerinden oluşuyor ve üretimi kolay."

Aynı zamanda kolaylıkla ince filmler haline getirilebilir.

Grafit ayrıca alüminyum piller gibi sürdürülebilir pil çözümlerinde katot olarak kolayca kullanılır. Ekip, grafiti polipiren adı verilen zincir benzeri bir hidrokarbonla değiştirebileceklerini keşfetti.

Bu garip bir seçim gibi görünse de grafite göre bazı ilginç faydaları var. En önemlilerinden biri, özelliklerini etkileme yeteneğidir.

Titanyum-nitrür ve polipiren kombinasyonu, esnek bir filmin içine yerleştirilmiş piller olan 'kese hücreleri' adı verilen bir şeyin kapısını açabilir.

4. Sülfür elektrotlar lityum pillerin ömrünü uzatabilir

Central Florida Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, sülfit bazlı sürdürülebilir bir pil üzerinde çalışıyorlar. Advanced Energy Materials dergisinde yayınlanan yakın tarihli bir raporda, yeni bir elektrot türünü nasıl tasarladıklarını anlatıyorlar.

Bu elektrotun mükemmel iletkenlik gösterdiğini, yüksek sıcaklıklarda kararlı olduğunu ve yapımının nispeten ucuz olması gerektiğini iddia ediyorlar. Sadece bu da değil, onu kullanmak mevcut lityum pillerin çok daha uzun süre dayanmasını sağlayabilir.

Bunun, lityum pillerin, yüksek performanslarını binlerce yeniden şarj döngüsünde bozulmadan koruyabileceği anlamına gelebileceğini tahmin ediyorlar.

Çözümleri, katodu ince film alaşımı nikel sülfit ve demir sülfit ile değiştirmektir. Bu kombinasyon, katoda geleneksel olanlara göre birçok ilginç avantaj sağlar. 300 ve 500 kere.

İşin sırrı, nikel ve demir sülfürlerin ince bir film halinde birleşimidir. Bu film daha sonra nano ölçekte gözenekli hale getirmek için oyulmuştur.

Bu nanogözenekler veya delikli yapılar, kimyasal reaksiyon için mevcut yüzey alanını büyük ölçüde genişletir.

Yang, "Bu gerçekten dönüştürücü bir ince film teknolojisi" dedi.


Videoyu izle: Ne Kadar Dayanacak? #4 - Acer Swift 5 Pil Ömrü (Haziran 2022).


Yorumlar:

  1. Naalyehe Ya Sidahi

    Ve gülünç olan ne?

  2. Greely

    Agree, your idea is brilliant

  3. Dubar

    çok tatmin edici bir konu

  4. James

    Evet güzel!

  5. Amenhotep

    Ve senin parlak fikrin olmasaydı biz ne yapardık



Bir mesaj yaz