สล็อตออนไลน์ นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้สร้างแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลชนิดโซลิดสเตตใหม่ที่สามารถชาร์จและคายประจุผ่านรอบจำนวนครั้งทำลายสถิติที่ความหนาแน่นกระแสไฟสูง อุปกรณ์พิสูจน์แนวคิด ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์ลิเธียมไอออนของเหลวที่มีอยู่เดิม โดยพื้นฐานแล้ว สามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าเป็น 10-15 ปี ใกล้เคียงกับรถยนต์เบนซินและดีเซล
แบตเตอรี่ในอุดมคติสำหรับรถยนต์ไฟฟ้ามีอายุการใช้งาน
ยาวนานและเก็บประจุได้มากอย่างรวดเร็ว ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลทำคะแนนได้ดีในเกณฑ์ที่สองเนื่องจากความจุสูงและความหนาแน่นของพลังงานสูง เนื่องจากในระหว่างการชาร์จ ลิเธียมไอออนจะเคลื่อนจากแคโทดไปยังแอโนด เมื่อขั้วบวกนี้ทำจากโลหะลิเธียม โครงสร้างคล้ายเข็มที่เรียกว่าเดนไดรต์จะก่อตัวบนพื้นผิวอิเล็กโทรดและเติบโตเป็นอิเล็กโทรไลต์ ในที่สุด โครงสร้างที่ไม่ต้องการเหล่านี้จะเจาะทะลุสิ่งกีดขวางที่แยกขั้วบวกและขั้วลบ ทำให้แบตเตอรี่สั้นหรือติดไฟได้
เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยได้พยายามเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์เหลวในอุปกรณ์เหล่านี้ด้วยอิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตตที่เดนไดรต์เติบโตได้ยากขึ้น อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ลิเธียม เดนไดรต์ยังคงสามารถเจาะทะลุผ่านอุปสรรคผ่านรอยแตกขนาดไมครอนหรือต่ำกว่าไมครอนที่เกิดขึ้นได้เมื่อประกอบแบตเตอรี่
เอฟเฟคแซนวิชนักวิจัยที่นำโดยXin Liศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์ที่โรงเรียนวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ John A Paulson แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (SEAS) ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้พัฒนาแบตเตอรี่แบบโซลิดสเตตที่การเจาะลิเธียมเดนไดรต์ไม่มีปัญหาอีกต่อไป แทนที่จะหยุดเดนไดรต์ตายในเส้นทางของพวกเขาด้วยบาเรียเดียว การออกแบบแบตเตอรี่ใหม่ของพวกเขาใช้วิธีการแบบหลายชั้น การออกแบบซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในธรรมชาติรวมอิเล็กโทรไลต์ที่มีความเสถียรน้อยกว่าประกบระหว่างชั้นของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งที่เสถียรกว่า เมื่อรวมกันแล้ว
ชั้นเหล่านี้จะควบคุมการเจริญเติบโตของเดนไดรต์
“แซนวิช” แบตเตอรี่เต็มประกอบด้วยหกชั้น: ขั้วบวกโลหะลิเธียม, การเคลือบกราไฟต์, อิเล็กโทรไลต์แรก, อิเล็กโทรไลต์ที่สอง, อิเล็กโทรไลต์ชั้นหนึ่งอีกชั้นหนึ่ง, และสุดท้ายคือแคโทด อิเล็กโทรไลต์แรกซึ่งมีสูตรทางเคมี Li 5.5 PS 4.5 Cl 1.5 (LPSCI) มีแนวโน้มที่จะแทรกซึมเดนไดรต์ อิเล็กโทรไลต์ที่สอง Li 10 Ge 1 P 2 S 12 (LGPS) มีความทนทานมากกว่า แนวคิดก็คือว่าเดนไดรต์ได้รับอนุญาตให้เติบโตผ่านกราไฟต์และอิเล็กโทรไลต์หมายเลข 1 แต่หยุดเมื่อถึงอิเล็กโทรไลต์หมายเลข 2 – และที่สำคัญ ก่อนที่แบตเตอรี่จะหมด
Luhan Ye สมาชิกในทีม กล่าวว่า “การรวมความไม่เสถียรในการทำให้แบตเตอรี่มีความเสถียรอาจฟังดูขัดกับ สัญชาตญาณ “แต่เช่นเดียวกับสมอ (ขยาย) ที่สามารถนำและควบคุมสกรูที่เข้าไปใน drywall ได้ ดังนั้นการออกแบบหลายชั้นของเราสามารถแนะนำและควบคุมการเติบโตของเดนไดรต์ได้เช่นกัน ความแตกต่างก็คือสมอของเรา (LPSCI) แน่นเกินไปอย่างรวดเร็วสำหรับเดนไดรต์ที่จะเจาะทะลุ ดังนั้นการเจริญเติบโตของเดนไดรต์จึงหยุดลง”
ประสิทธิภาพการปั่นจักรยานที่เหนือกว่า นักวิจัยพบว่าเมื่อพวกเขาจับคู่ขั้วบวกโลหะลิเธียมกับแคโทด LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2ประสิทธิภาพการปั่นจักรยานนั้นเสถียรมาก โดยแบตเตอรี่จะรักษาความจุ 82% หลังจาก 10,000 รอบที่อัตรา 20C (8.6 mA/ ซม. 2 ) และ 81.3% ของความจุหลังจาก 2000 รอบที่อัตรา 1.5C (0.64 mA/cm 2 ) การออกแบบให้พลังงานเฉพาะ 110.6 kW/kg และพลังงานเฉพาะสูงถึง 631.1 Wh/kg จากวัสดุแคโทด
อุปกรณ์ทดสอบวนเป็นเวลา 1800 ชั่วโมง
ที่ 0.25 mA/cm2 ซึ่งดีกว่าแบตเตอรี่ประเภทอิเล็กโทรดเดี่ยวที่นักวิจัยทำการทดสอบอย่างมาก นอกจากนี้ยังสามารถหมุนเวียนที่ความหนาแน่นกระแสสูงมาก 20 mA/ cm2 โดยมี “ศักยภาพสูงเกิน” ต่ำ (กล่าวคือ ความต่างศักย์ระหว่างแรงดันไฟฟ้ากำหนดตามทฤษฎีหรือทางเทอร์โมไดนามิกส์กับแรงดันไฟฟ้าจริงภายใต้สภาวะการทำงาน) ที่ ~0.5 V โดยไม่มีนัยสำคัญ สัญญาณของการลัดวงจรแม้ที่อุณหภูมิ 55 °C
อายุการใช้งานยาวนานขึ้นและชาร์จเร็วขึ้นนักวิจัยกล่าวว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่สามารถทำให้อายุการใช้งานของรถยนต์ไฟฟ้าเทียบเท่ากับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินหรือดีเซล – 10 ถึง 15 ปี – โดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ ด้วยความหนาแน่นกระแสไฟที่สูง การออกแบบนี้สามารถ “ปูทางสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าที่สามารถชาร์จจนเต็มได้ภายใน 10-20 นาที” พวกเขากล่าว
นอกเหนือจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน”การออกแบบที่พิสูจน์แนวคิดนี้แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลโซลิดสเตตสามารถแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ได้” หลี่กล่าวเสริม “และความยืดหยุ่นและความเก่งกาจของการออกแบบหลายชั้นของเราทำให้สามารถเข้ากันได้กับขั้นตอนการผลิตจำนวนมากในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่”
นักวิจัยกล่าวว่าตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะขยายขนาดอุปกรณ์ของพวกเขาให้มีขนาดเท่าบัตรประชาชน “เราคาดหวังว่าผลงานที่น่าสนใจที่เรานำเสนอในงานของเราจะยังคงอยู่ เนื่องจากนวัตกรรมของเรามุ่งเน้นไปที่ปัจจัยที่ปรับขนาดได้ของเคมีวัสดุและการผสมผสาน” Li กล่าวกับPhysics World “การออกแบบยังเปิดประตูสู่การศึกษาพื้นฐานใหม่ๆ มากมายในการวิจัยแบตเตอรี่โซลิดสเตต ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่สามารถทำได้หากไม่มีแอโนดโลหะลิเธียมที่เสถียร”
นักวิจัยในอิตาลีได้พัฒนาเครื่องตรวจจับสารอินทรีย์ที่สามารถวัดปริมาณรังสีโปรตอนในเชิงปริมาณและเชื่อถือได้ ทั้งในโหมดเรียลไทม์และโหมดการรวม อุปกรณ์ออร์แกนิกที่ใช้ฟิล์มบางของเซมิคอนดักเตอร์แสดงให้เห็นการตรวจจับโปรตอน 5 MeV โดยตรง ทีมงานแนะนำว่าวัสดุประเภทใหม่นี้มีศักยภาพในการสร้างเครื่องตรวจจับโปรตอนแบบยืดหยุ่น แบบพกพา และเทียบเท่ากับเนื้อเยื่อเพื่อใช้ในการใช้งานต่างๆ เช่น การบำบัดด้วยโปรตอน สล็อตออนไลน์
