偶然の「無限」の電池寿命の発見は未来のiPhoneを弾力性にすることができる

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Anonim

最近発表された研究 アメリカ化学協会 カリフォルニア大学アーバイン校の研究者のグループを乾杯するために彼らのビーカーを使って科学的なおしゃべりクラスを持っています。そして、それは大きな排水や腐食を示さずに20万回驚くほど充電と放電ができるバッテリーシステムを構築したかもしれません。それは驚くべき方法で作られた驚くべき発見です。偶然です。 Mya Le Thaiが使用していた液体電解質を固体コンデンサのゲルに置き換えようと試みたときに電池が作られました。それは誰もが合理的に - または不当にさえ - 予想されるよりも長く充電および放電することができませんでした。従来のリチウムではなく酸化マンガンでコーティングされた金のナノワイヤを使用したこの電池は、現在市販されているものよりもはるかに弾力性があり、充電量の約5パーセントしか失いませんでした。

それを作成した人々はまだそれがどのように機能するか正確にはわからないので、その技術は商業的な実装の準備ができていません。それで、この特別な事故の次は何ですか? 逆 カリフォルニア大学アーバイン校の学長で化学教授であるReginald Pennerという研究の著者の一人に話を聞いた。

あなたは、研究が始まった直後に、この反応がどのようにまたはなぜ起こっているのかわからないと述べました - 新しい理論を思いついたのですか。

私たちには仮説があります、そしてそれはそれに関する限りです。このゲルは酸化マンガン - 非常に多孔質の物質、約80%の多孔質 - に非常にゆっくりと浸透するので、我々のデータで我々が見ることは何週間もこのことの容量がどんどん増え続けているということです。それはおそらくゲルが酸化マンガン中に非常にゆっくり浸透していることを示唆しており、そしてそれが起こるように、ゲルは可塑化している可能性がある。酸化マンガンは非常に脆いです。それは通常破断して金ナノワイヤから落下する。しかし、それはゲルでは起こりません。それで、ゲルは単にこのことをまとめること以上の何かをしています。それは酸化マンガンの物理的性質をどうにかして変えて、それをより柔らかくそしてより破壊抵抗性にします。

カリフォルニア大学アーバイン校の#化学者たちは、オフチャートの充電で#battery技術を作成しています… http://t.co/p14wgmJ3Nf @ACSEnergyLett pic.twitter.com/sLiF9CRjLF

- UCアーバイン(@UCIrvine)2016年4月20日

そのため、このバッテリーは潜在的に「無限」の寿命を持ちますが、実用的で商業規模で実装する準備はできていません。そこでの断絶は何ですか、そしてこれのための次のステップは何ですか?

私たちは科学者なので、このことをバッテリーに組み入れるつもりはありません。このプロセスについてさらに検討します。ゲル電解質の有無にかかわらず、酸化マンガンシェルの機械的性質がどうなるかを理解することに興味があります。ナノインデンターと呼ばれる器具を取り、その硬さをテストするために殻をつついていきます。ゲルの存在下で酸化マンガンシェルがより柔らかくなり、しばらくの間サイクリングした後は液体電解質中でははるかに硬くなることを期待しています。それは、機械的特性が変化していることを確認するのに役立ちます。また、これまでに使用してきたものよりも仕事がうまくいくかどうか、また酸化マンガン以外の他の材料にも適用できるかどうかを確認するために、さまざまなゲルやさまざまな金属酸化物を研究したいと思います。

材料のコスト - すべての金 - が障害になりますか?

ニッケルは金の代わりになるのが簡単で、そしてもちろんずっと安くなります。それは同じ効果を生み出すべきです。

これが現実の世界で実行されるのを見る前にどのくらい推測しますか。

これは最初の論文です。このプロセスを理解するためには、さらに20の論文、さらに100の論文が必要です。企業はこの機会に積極的に取り組むでしょう。

人々が私たちの論文を読み、これに取り組み始めることを願っています。

このインタビューは簡潔さと明確さのために編集されました。

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