Predstavljajte si baterijo, ki bi jo lahko napolnili desetletja. Zaradi slabe življenjske dobe baterije se več ne znebite mobitelov. Nič več odlagališč, napolnjenih z litij-ionskimi baterijami.
To je korak bližje resničnosti, zahvaljujoč delu raziskovalcev kalifornijske univerze v Irvineu.
Odkritje, ki bi lahko privedlo do ultra-dolgoživih baterij, se je zgodilo po naravni poti. Skupina raziskovalcev, ki jo je vodil Reginald Penner, predsednik oddelka za kemijo na univerzi, je preučevala nanowires, drobne prevodne žice, ki kažejo veliko obljubo za uporabo v baterijah. Težava je v tem, da so nanožice krhke in se po določenem številu polnilnih ciklov začnejo drobiti in razpokati.
Nekega dne se je Mya Le Thai, doktorska kandidatka v Pennerjevem laboratoriju, odločila za muho, da bo tekočo elektrolito, ki obdaja sklop nanowire, preusmerila z različico gela.
"Začela je vrteti te gel kondenzatorje in takrat smo presenetili, " se spominja Penner. „Povedala je:„ ta stvar prevozi 10.000 ciklov in še vedno traja. “ Vrnila se je nekaj dni kasneje in rekla, da "kolesarim že 30.000 koles." To je trajalo mesec dni. "
Ekipa je ugotovila, da ima na rokah nekaj posebnega. Čeprav še vedno niso prepričani, zakaj se zdi, da uporaba gelnega elektrolita preprečuje, da bi se nanodelci porušili, imajo hipotezo. Gel, pojasnjuje Penner, je približno tako debel kot arašidovo maslo. Nanowires, ki so stokrat tanjši od človeških las in so narejeni iz manganovega oksida, so 80 odstotkov porozni. Sčasoma debel gel počasi vdira v pore v nanočnikih in jih naredi mehkejše. Ta mehkoba zmanjšuje njihovo krhkost.
"Po 5.000 ciklih z normalno tekočino se [nanowires] začnejo razbijati, " pravi Penner. "In potem začnejo odpadati. Nič od tega se ne dogaja v gelu. "
Trenutno skupina deluje na preizkušanju te hipoteze. Če je pravilno, bodo še naprej eksperimentirali z različnimi vrstami materialov in gelov, da bi videli, kaj najbolje deluje. Če delo zamuja, bi lahko nanaprej napeljani z gelom sestavni del baterij, ki so zelo dolgotrajne. Verjetno je to nekaj let navzdol, pravi Penner, čeprav je že pozval klice podjetij, ki jih zanima njegovo ustvarjanje.
"Velika slika je, da lahko obstaja zelo preprost način za stabiliziranje nanožiteljev tistega tipa, ki smo ga preučevali, " pravi Penner. "Če se to izkaže za splošno, bi bil to velik napredek za skupnost."
Ker ima večina elektronike v gospodinjstvu življenjsko dobo omejeno s faktorji poleg življenjske dobe baterije, lahko baterija, ki traja desetletje ali dve, zlahka preseže napravo, ki jo napaja.
"Če bi iz litijeve ionske baterije lahko iztržili 100.000 ciklov, bi to morda pomenilo, da vam dveh nikoli ne bo treba kupiti, " pravi Penner. "Govorimo o 20 letih življenjske dobe, morda celo dlje od tega."
