ברור שזו לא הסוללה שצוות MIT עובד עליה. קרדיט: Shutterstock / sdecoret
סוללת הליתיום-יון בטלפון שלך עשויה להיראות כמו גוש מוצק של פלסטיק מייצר אנרגיה במבט ראשון, אבל אם היית פותח אותה ומסתכל מקרוב, היית רואה שיש גם נוזל בפנים. הסיבה לכך היא שרוב סוללות הליתיום-יון מורכבות ממספר חלקים: שתי אלקטרודות מוצקות, מופרדות על ידי קרום פולימרי החדור באלקטרוליט נוזלי או ג'ל.
כעת, חוקרי MIT מאמינים שהם לקחו אתצעדים ראשונים קדימהבפיתוח של סוללות ליתיום-יון במצב מוצק, על פי מחקר חדש שפורסם בחומרי אנרגיה מתקדמים. בדיבור שאינם חנונים, זה בעצם אומר סוללות שיכולות לאגור יותר אנרגיה - כלומר פחות נסיעות לשקע חשמל.
הדו"ח של הצוות נכתב בשיתוף סטודנטים לתואר שני פרנק מקגרוגן ותושאר סוואמי. הם חקרו את המכניקה של ליתיום סולפידים, שיכולים יום אחד להחליף את הנוזל כצורה יציבה ומוצקה יותר של אלקטרוליט.
החלפת האלקטרוליטים הנוזליים למוצקים יכולה להיות מהלך גדול. סביר להניח שהסוללות המוצקות יוכלו לאגור יותר אנרגיה, "פאונד עבור פאונד", ברמת ערכת הסוללות מאשר חבילות הליתיום-יון הנוכחיות. הם גם יהיו הרבה פחות לא יציבים, מכיוון שהסיכוי להתרחשות של דנדריטים, שהם היטלים מתכתיים שלפעמים צומחים דרך שכבות אלקטרוליט נוזלי.
צוות המחקר חיפש לבדוק את קשיחות השבר של הגופרית, שהיא חיונית לתפקיד החומר בסוללת ליתיום-יון. אם הוא שביר מדי ואינו יכול להתמודד עם הלחצים של רכיבת כוח מתמשכת, הוא עלול להיסדק ולפתוח מקום לאותם דנדריטים להיווצר.
מהירות אור ניתנת לריסוק
צוות MIT חיפש את החומר המבוסס על סולפיד כדי ללמוד עוד על התכונות המכניות שלו. קרדיט: MIT
עם זאת, המחקר עמד בפני מכשול משמעותי אחד: הגופרית כל כך רגיש לתנאי החדר שאי אפשר לעשות עליו ניסויים באוויר הפתוח. על מנת לבדוק את החומר, הצוות הניח את הגופרית באמבט של שמן מינרלי כדי למנוע ממנו להגיב לפני שנמדד על תכונותיו המכניות. זה היה הניסוי הראשון שבדק את תכונות השבר של ליתיום גופרתי.
לאחר הבדיקה הגיעו החוקרים למסקנה שהחומר אכן נסדק בתנאי לחץ גבוהים, "כמו חתיכת זכוכית שבירה".
עם זאת, הידע שנצבר יכול לאפשר לצוות לבנות מערכות סוללה חדשות על ידי "חישוב [לחשב] כמה מתח החומר יכול לסבול לפני שהוא נשבר."לְפִיפרופסור חבר ב-MIT קריסטין ואן ולייט, שתרם למחקר.
מחבר שותף פרנק מקגרוגן מסכים. הצורה המדויקת הזו של הגופרית לא תהיה החומר המוצק שהופך אותו לצורה של סוללות ליתיום-יון שאנו משתמשים בהן היום. אבל מכיוון שהצוות יכול ללמוד את המאפיינים שלו ולתכנן מערכות סוללה חדשות סביב הידע הזה, מתישהו עדיין יכול להיות לו פוטנציאל לשימוש.
"אתה צריך לעצב סביב הידע הזה," הוא אמר.
ברט וויליאמס הוא כתב טכנולוגי ב- Mashable. הוא כותב על חדשות טכנולוגיות, טרנדים ונושאים אחרים הקשורים למשיק עם עניין מיוחד בציוד לביש ובטכניקת פעילות גופנית. לפני Mashable, הוא כתב עבור Inked Magazine ו- Thrillist. עבודתו של ברט הופיעה גם ב-Fusion וב-AskMen, אם להזכיר כמה. אתה יכול לעקוב אחר ברט בטוויטר @bdwilliams910.
ניוזלטרים אלה עשויים להכיל פרסומות, עסקאות או קישורי שותפים. בלחיצה על הירשם, אתה מאשר שאתה בן 16+ ומסכים לנותנאי שימושומדיניות פרטיות.
