Vật Liệu Mới Này Cho Phép Các Thiết Bị Điện Nạp Pin Chỉ Trong Vài Giây

Tốn hàng giờ để sạc cho các thiết bị điện tử đã là dĩ vãng. Các nhà khoa học phát triển một thiết kế điện cực có thể sạc pin trong vài giây thay vì hàng giờ. Họ nói rằng nó có thể giải quyết không chỉ là nỗi đau của việc sạc pin điện thoại, mà còn giải quyết một trong những vấn đề chính của thị trường xe điện.

Nạp Pin Chỉ Trong Vài Giây

Nghiên cứu trước đây đã xem xét việc sử dụng các tụ điện siêu tụ như là một thiết bị lưu trữ năng lượng cho các thiết bị điện tử di động. Các tụ điện siêu tụ điện giải phóng năng lượng trong các vụ nổ lớn, và có tiềm năng đáng kinh ngạc khi nói về công nghệ của chúng tôi.
Vấn đề là chúng chỉ có thể được sử dụng cho chu kỳ nạp/xả nhanh hơn là lưu trữ năng lượng dài hạn.
Giờ đây, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Drexel đã kết hợp các đặc tính của một siêu tụ với các pin truyền thống với dung lượng lưu trữ lớn bằng cách sử dụng vật liệu có tên là MXene.
Nhà nghiên cứu hàng đầu Yury Gogotsi, thuộc trường Cao đẳng Kỹ thuật của Drexel , cho biết: "Bài báo này bác bỏ các tín điều được chấp nhận rộng rãi rằng việc lưu trữ hóa học, sử dụng trong pin... luôn luôn chậm hơn nhiều so với việc lưu trữ vật lý được sử dụng trong tụ điện hai lớp điện, còn được gọi là siêu tụ điện.

Cấu Trúc Vật Liệu Mxene

"Chúng tôi đã chứng minh được các điện cực MXene mỏng được sạc trong hàng chục mili giây.Điều này được kích hoạt bởi tính dẫn điện cao của MXene.Điều này mở đường cho việc phát triển các thiết bị lưu trữ năng lượng cực nhanh hơn là có thể nạp và xả trong vài giây, nhưng lưu trữ nhiều năng lượng hơn Siêu tụ điện thông thường. "
Trong khi MXene có độ dẫn xuất sắc, cấu trúc Pringle tạo ra một rào cản khiến nó khó khăn cho các ion, để khuếch tán qua pin.
Đối với một pin để lưu trữ, ion được giữ trong các port gọi là "redox active sites". Càng có nhiều cổng, càng có nhiều pin năng lượng và điều quan trọng là pin cũng phải cho phép các ion di chuyển tự do nếu không chúng có thể không đến được các port.
Để cho phép sự di chuyển tự do của ion trong MXene, phải làm gì đó về cấu trúc.
Các nhà khoa học đã thay đổi cấu trúc của MXene bằng cách kết hợp nó với một hydrogel , biến các Pringle stack thành một cấu trúc giống như swiss cheese cho phép các ion di chuyển tự do.

Vật Liệu Mới Này Cho Phép Nạp Pin Chỉ Trong Vài Giây

"Trong các pin truyền thống và các siêu tụ điện, các ion có một con đường quanh co đối với các port lưu trữ, không chỉ làm chậm lại mọi thứ, mà còn tạo ra một tình huống mà chỉ có một vài ion thực sự đạt đến đích của chúng với tốc độ sạc nhanh". Một trong số các nhà nghiên cứu cho biết, Maria Lukatskaya.
"Kiến trúc điện cực lý tưởng là một cái gì đó giống như ion di chuyển đến các port thông qua các đường cao tốc tối đa tốc độ, thay vì sử dụng các làn đường đơn. Trật tự của một vài giây hoặc ít hơn".
Cần phải chỉ ra rằng mặc dù công việc trông có vẻ hứa hẹn nhưng vẫn chưa rõ chính xác làm thế nào pin sẽ được nâng cấp để sử dụng trong xe hơi. Nhưng nghiên cứu này sẽ không kết thúc ở xe ô tô và điện thoại, nó sẽ thay đổi cách sử dụng pin truyền thống.
Gogotsi cho biết: "Nếu chúng ta bắt đầu sử dụng các vật liệu dẫn điện tử và điện tử dưới dạng pin điện cực, chúng tôi có thể làm cho pin hoạt động tốt hơn rất nhiều so với ngày nay. "Cuối cùng, sự đánh giá cao về thực tế này sẽ dẫn chúng ta đến những chiếc xe, laptop và pin điện thoại di động có khả năng sạc nhanh hơn ở mức giá cao hơn - vài giây hoặc vài phút thay vì hàng giờ".

Theo Sciencealert

Ngày 22 Tháng 7 Năm 2017

>>> Điện Thoại Không Cần Pin Vẫn Hoạt Động
>>> Vật Liệu Bền Như Kim Cương Đàn Hồi Như Cao Su

Trung Tâm LaptopCare Quận 1

Thay Màn Hình Laptop Dell Studio