Penyelidik telah membangunkan yang baru teknologi yang boleh membolehkan bateri litium digantikan dengan alternatif yang lebih mampan.
Satu pasukan di Imperial College London telah mencipta teknologi yang memungkinkan peralihan dari ion litium ke bateri natrium-ion. Dengan menyiapkan karbon dari lignin, produk sampingan sisa industri kertas, para penyelidik meningkatkan ketumpatan tenaga, kelestarian dan keselamatan bateri natrium-ion.
Mengganti bateri lithium-ion
Bateri litium-ion biasanya digunakan di banyak alat elektrik, tetapi sumber litium global cepat menurun dan operasi perlombongan membuat jejak karbon yang besar. Bateri ion natrium dapat menawarkan alternatif yang berkelanjutan yang, jika dioptimumkan, dapat digunakan pada kendaraan elektrik. Walau bagaimanapun, model semasa belum sepadan dengan kapasiti tenaga litium dan menimbulkan beberapa risiko keselamatan.
Kunci untuk meningkatkan kapasiti tenaga dalam bateri terletak pada bahan dan reka bentuk anod, yang menyediakan fungsi penyimpanan tenaga. Walaupun mempunyai keupayaan teori yang sangat tinggi, penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk membuka potensi bateri yang dibuat dengan anoda natrium logam dan menangani risiko yang ditimbulkan oleh sifat bahan ini yang sangat reaktif.
Kumpulan Titirici di Jabatan Kejuruteraan Kimia telah menangani tantangan ini dan mengembangkan penyelesaian dengan mengganti logam pukal dalam bateri natrium dengan tikar karbon yang berasal dari natrium yang didepositkan.
Sangat menarik untuk melihat peluang baru untuk penggunaan lignin di sektor bateri dan potensinya untuk mengembangkan teknologi berasaskan natrium baru, yang dapat merevolusikan sektor kenderaan elektrik dengan mewujudkan bateri berprestasi tinggi, selamat dan lebih lestari.
Jaring berputar
Dalam kajian ini, tikar lignin dihasilkan menggunakan proses yang dikenali sebagai 'electrospinning' di mana serat lignin berputar dengan cara yang serupa dengan bagaimana labah-labah memutar jaring mereka di alam. Serat-serat itu kemudiannya berkarbonat untuk menghasilkan banyak kecacatan pada struktur bahan. Kecacatan ini menyokong pemendapan natrium logam yang merata dan stabil, elemen yang bertanggungjawab untuk penyimpanan tenaga, mengakibatkan peningkatan kapasiti tenaga.
Dengan menggabungkan natrium logam dengan karbon berasaskan lignin yang disesuaikan, faedah kapasiti tenaga dikekalkan dan digunakan sementara risiko keselamatan yang berkaitan dengan penumpukan dendrit - yang menyebabkan bateri litar pintas - dikurangkan.
Proses ini juga memerlukan lebih sedikit haba untuk mengarbonisasi lignin daripada kaedah lain, yang seterusnya mengurangkan jejak karbon proses pembuatan.
Langkah seterusnya
Bateri ion natrium telah menunjukkan janji yang sangat besar dalam bidang tenaga, tetapi keupayaan tenaga yang terhad sejauh ini telah membatasi penggunaannya yang meluas. Teknologi baru ini membolehkan mereka mengganti litium-ion bateri pada skala yang lebih luas daripada yang mungkin sekarang dan digunakan dalam produk sebesar kenderaan elektrik.
Pasukan ini akan terus menyempurnakan teknologi, bereksperimen dengan pelbagai jenis sel dan melakukan eksperimen selanjutnya.
ELE Kali
-
ELE Kalihttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsInfineon Menyokong Pembangunan Ekosistem dalam Pertanian Hijau Bekerjasama dengan Invest India pada Cabaran Reka Bentuk Motor untuk Pam Solar
-
ELE Kalihttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsInbase Melancarkan Smartwatch 'Urban Lite Z' dengan Paparan IPS 1.75 "
-
ELE Kalihttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsSTMicroelectronics Bekerjasama dengan Eyeris mengenai Integrasi Global-Shutter sensor Penyelesaian untuk Pemantauan Dalam Kabin Automotif
-
ELE Kalihttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsChipmaker GlobalFoundries Fail Secara Rahsia untuk IPO AS: Sumber