Inona no atao hoe bateria solid state flexible?

Vondrona mpahay siansa iraisam-pirenena dia namolavola karazana batterie matanjaka vaovao izay mety hampitombo ny isan'ny fiara mandeha amin'ny herinaratra sy hisorohana ny afo amin'ny solosaina finday sy finday. Ny mpanoratra dia mamaritra ny zavatra hitany ao amin'ny Advanced Energy Materials. Amin'ny fanoloana ny elektrôlôta ranon-javatra ampiasaina amin'ny batteries mahazatra azo averina amin'ny seramika 'solid', dia afaka mamokatra bateria mandaitra kokoa sy maharitra ary azo antoka kokoa amin'ny fampiasana azy. Manantena ny mpikaroka fa ireo tombony ireo dia afaka manokatra ny lalana ho an'ny bateria mahomby kokoa sy maitso ho an'ny karazana fitaovana rehetra, anisan'izany ny fiara elektrika.

Ny mpanoratra ny fanadihadiana, avy any Etazonia sy UK, dia nikaroka fomba hafa ho an'ny electrolytes ranon-javatra amin'ny bateria lithium ion nandritra ny fotoana ela. Tamin'ny taona 2016 izy ireo dia nanambara ny fivoaran'ny bateria matanjaka iray izay afaka miasa amin'ny avo roa heny noho ny herin'ny sela lithium ion mahazatra, saingy manana fahombiazana mitovy.

Raha ny famolavolana farany azy ireo dia maneho fanatsarana lehibe amin'ity dikan-teny teo aloha ity, ny mpikaroka Profesora Donald Sadoway avy ao amin'ny MIT dia nanamarika fa mbola misy toerana ho an'ny fanatsarana: "Ny fanatontosana ny conductivity ionic avo amin'ny fitaovana seramika amin'ny hafanana avo dia mety ho sarotra," hoy izy nanazava. "Ity dia zava-bita lehibe." Manantena ny mpikaroka fa aorian'ny fizahana ireo bateria nohatsaraina ireo dia mety ho an'ny fiara mandeha elektrônika na koa ny fiaramanidina.

Ao amin'ny fanjakana mafy orina bateria fahasimbana noho ny overheating dia sorohina amin'ny alalan'ny fampiasana seramika electrolytes fa tsy mirehitra, ranoka. Raha simba ny bateria ary manomboka mafana loatra ny chars electrolyte seramika fa tsy mirehitra, izay manakana azy tsy hirehitra. Ny pores ao amin'ny firafitry ireo akora mivaingana ireo koa dia ahafahan'izy ireo mitondra enta-mavesatry ny elektrônika avo kokoa miaraka amin'ireo ion mivezivezy amin'ny tamba-jotra miitatra ao anatin'ny solida.

Ireo endri-javatra ireo dia midika fa ny mpahay siansa dia afaka nampiakatra ny voltora sy ny capacitance ny bateria raha oharina amin'ireo misy electrolytes ranon-javatra mirehitra. Raha ny marina, dia hoy ny Profesora Sadoway: “Nasehon’ny sela misy 12 volts miasa amin’ny 90 degre C [194°F] izahay.

Ity famolavolana bateria vaovao ity dia manana tombony hafa amin'ny electrolytes mora mirehitra, ao anatin'izany ny hoe ny electrolytes seramika dia mazàna kokoa noho ny organika. "Ny tena mahavariana dia ny fomba niasany," hoy ny Profesora Sadoway. "Nahazo hery bebe kokoa avy amin'ity sela ity izahay noho ny nampidirinay tao."

Io fitoniana io dia mety ahafahan'ny mpanamboatra manangona sela matanjaka be ao anaty solosaina finday na fiara mandeha herinaratra nefa tsy mila manahy momba ny hafanana be loatra, ka mahatonga ny fitaovana ho azo antoka kokoa ary hanalava ny androm-piasany. Amin'izao fotoana izao, raha mafana loatra ireo karazana bateria ireo dia mety ho tratran'ny afo izy ireo - toy ny nitranga vao haingana tamin'ny telefaona Samsung Galaxy Note 7. Ny lelafo aterak'izany dia tsy ho afaka hiparitaka satria tsy misy rivotra ao anatin'ny sela mba hitazonana ny fandoroana; Eny tokoa, tsy ho afaka hiparitaka any ivelan'ny toerana nisy ny fahasimbana voalohany izy ireo.

Ireo akora mivaingana ireo koa dia tena maharitra; Mifanohitra amin'izany kosa, misy manandrana manamboatra batteries lithium ion miaraka amin'ny elektrôlôly ranon-javatra mirehitra, izay miasa amin'ny mari-pana ambony kokoa (mihoatra ny 100°C) matetika mirehitra aorian'ny tsingerina 500 na 600. Ny electrolytes seramika dia afaka mahazaka tsingerina fiampangana / famoahana mihoatra ny 7500 nefa tsy mirehitra.

Ny fikarohana vaovao dia mety ho manan-danja lehibe ho an'ny fanitarana ny isan'ny EVs sy ny fisorohana ny afo smartphone. Araka ny voalazan'i Sadoway: "Ny taranaka taloha amin'ny batterie dia nanana batterie fiatoana asidra [fiara] firaka. Manana elanelana kely izy ireo saingy tena azo itokisana, "hoy izy ary nampiany fa ny fahalemen'izy ireo tsy ampoizina dia ny hoe "raha lasa mafana kokoa noho ny 60°C eo ho eo izany. hirehitra izany."

Ny bateria lithium ion ankehitriny, araka ny fanazavany, dia dingana iray avy amin'izany. "Manana lavitr'ezaka izy ireo saingy mety ho simba amin'ny hafanana be loatra sy ny firehetan'ny afo," hoy izy ary nampiany fa ny bateria matanjaka vaovao dia mety ho "fahavoazana fototra" satria mety hitarika fitaovana azo antoka kokoa sy azo antoka kokoa.

Mihevitra ny mpahay siansa ao amin'ny MIT fa mety haharitra dimy taona io teknolojia io vao ho ampiasaina betsaka fa na dia amin'ny taona ho avy aza dia manantena ny hahita ireo karazana batteries ireo amin'ny finday avy amin'ny mpanamboatra lehibe toa an'i Samsung na Apple. Nomarihin’izy ireo ihany koa fa betsaka ny fampiasana ara-barotra ireo sela ireo ankoatra ny finday, anisan’izany ny solosaina finday sy ny fiara mandeha amin’ny herinaratra.

Na izany aza, ny Profesora Sadoway dia mampitandrina fa mbola misy fomba azo aleha alohan'ny hahatanteraka ny teknolojia. "Nahazo sela iray izay tena tsara tarehy tokoa izahay, saingy vao maraina be izao ... Mbola tsy nahavita sela misy elektrôdôda hakitroky matanjaka be."

Mino i Sadoway fa horaisina avy hatrany io fandrosoana io satria tsy vitan'ny hoe mandrehitra ny EVs amin'ny velarana lehibe kokoa izy io fa mety hisorohana ny afo amin'ny finday ihany koa. Angamba ny mahagaga kokoa dia ny faminaniany fa ny bateria fanjakana matanjaka dia mety ho ampiasaina eran-tany ao anatin'ny dimy taona latsaka rehefa resy lahatra ny ankamaroan'ny mpanamboatra ny fiarovana sy ny fahamendrehany.