Silicio baterijos proveržis 2025 metais galėtų superkrauti elektrinius automobilius ir amžinai transformuoti atsinaujinančią energiją
Nauja baterijų technologija gali saugoti 10 kartų daugiau energijos, žadėdama didelį šuolį elektriniams automobiliams ir atsinaujinančiai energijai 2025 metais.
- 10 kartų daugiau energijos saugoma su naujais silicio anodais, palyginti su standartiniais grafito anodais
- Visiškai kietos ličio baterijos planuoja pranokti dabartinę ličio jonų technologiją
- POSTECH atradimas galėtų išplėsti EV važiavimo nuotolius, kad būtų galima prilyginti benzininėms automobiliams
- Tvarios, biologiškai skaidžios baterijų galimybės pasaulyje kyla
Lenktynės elektrifikuoti automobilius ir saugoti žalią energiją pasiekė turbo įkrautą etapą. Istoriniame pasiekime Pietų Korėjos POSTECH universiteto tyrėjai sukūrė naują rišiklį, gebantį atskleisti tikrą silicio baterijų anodų galią—plėtros, kuri galėtų revoliucionuoti elektrinių automobilių (EV) važiavimo nuotolius ir pakeisti būdą, kaip pasaulis saugo energiją iš atsinaujinančių šaltinių.
K: Kodėl anodai baterijose yra tokie svarbūs?
Kiekviena pakartotinai įkraunama baterija turi du terminalus: anodą ir katodą. Anodas yra ypač svarbus—jis saugo energiją, kai jūsų baterija įkraunama, ir išleidžia ją, kai jums reikia energijos, nesvarbu, ar tai būtų automobiliui vairuoti, ar namui apšviesti.
Grafitas, šiandieninis pasirinktas anodo medžiaga, turi patikimumą, tačiau pasiekia aukščiausią tašką, kiek energijos gali saugoti. Į pagalbą atkeliauja silicas—elementas, garsėjantis savo superkrautu talpa, teoriškai galintis saugoti dešimt kartų daugiau energijos nei grafitas. Vis dėlto silicio nepatogumas išsiplėsti ir sudužti įkrovimo metu trukdė jo plėtrai—kol kas.
K: Kaip mokslininkai įveikė didžiausią silicio trūkumą?
Baterijų tyrėjai visame pasaulyje žinojo silicio potencialą, bet kovojo su jo mirtinu trūkumu: išsiplėtimu naudojimo metu, kuris lemia greitą sugadinimą, o net ir saugos pavojus. POSTECH novatoriškas rišiklis, sukurtas profesorių Soojin Park, Youn Soo Kim ir Sogang universiteto Jaegeon Ryu, pagaliau išsprendžia šią problemą.
Jų rišiklis efektyviai suvaldo silicio plėtimąsi, leidžiantis baterijoms, kurių anoduose yra silicio, saugoti dešimt kartų daugiau energijos—saugiu ir patikimu būdu. Įsivaizduokite, kad vairuojate EV vienu įkrovimu tiek toli—ar net toliau—nei bet kuris benzininis automobilis rinkoje.
K: Kas daro visiškai kietas ličio baterijas ypatingomis?
Nors dauguma šiandieninių EV remiasi skysčiu užpildytomis ličio jonų baterijomis, kitas žingsnis yra visiškai kietos ličio baterijos. Šios naujos konstrukcijos pakeičia skystį kietuoju elektrolitu, todėl jos yra saugesnės, lieknesnės ir gali talpinti daugiau energijos mažesniame plote.
Pasauliniai novatoriai—nuo Tesla iki NASA—lenktyniauja, kad komercizuotų kietąsias baterijas. NASA tyrėjai netgi pristatė polietileno glikolą, kad paspartintų ličio jonų difuziją, padedant pasiekti ultraaukštos talpos elektrodus, kurie jau nustato naujus rekordus.
K: Ar kitos šalys taip pat ieško geresnių baterijų?
Nuo Pietų Korėjos iki Kinijos, JAV ir Europos, ieškoma idealių baterijų visame pasaulyje. Kinų mokslininkai propaguoja natrio pagrindu pagamintas baterijas kaip pigesnę, gausesnę alternatyvą nei litis—tai yra svarbu, kai paklausa EV sparčiai auga, o litis tampa vis retesnis. Tuo tarpu JAV tyrėjai kreipiasi į biomedžiagas, tokias kaip krabų kiautai, kad sukurtų visiškai biologiškai skaidžias baterijas, atveriančias duris žalesnei, etiškesnei technologijai.
Tokie pasiekimai galėtų padaryti EV prieinamas milijonams ir atnešti švarią mobilumą į kiekvieną planetos kampelį.
Kaip naujos kartos baterijos superkrauna atsinaujinančią energiją?
Saulės kolektoriai ir vėjo jėgaines ne visada gamina energiją, kai jos reikia. Patobulintos baterijos yra trūkstama grandis—jos saugo perteklių energijos iš saulėtų ar vėjuotų dienų ir išleidžia ją, kai dangus patamsėja ar vėjai nurimsta.
Galingos, tankios ir saugios baterijos išnyks vieną didžiausių galvos skausmų atsinaujinančios energijos tinklams. Kai nauja technologija, pavyzdžiui, POSTECH silicio anodas, įgaus galią, pasaulis galės išnaudoti vėją ir saulę 24/7—greitindamas nešvarių iškastinių degalų pasenimą.
K: Koks yra jūsų automobilio—ir planetos—ateities etapas?
Tokie proveržiai reiškia, kad greitai galėsite vairuoti savo EV per visą šalį be nuotolio nerimo, rečiau įkrauti ir mažiau mokėti už pakeitimo baterijas. Šios baterijos taip pat padarys saulės energijos kaupimą namuose praktišku ir populiariu, palaikant pasaulinį perėjimą prie švarios energijos.
Kai POSTECH ir kiti nustato tempą, stengimasis elektrifikuoti viską ir sumažinti anglies emisijas įgauna tikrą pagreitį. Kiekvienas baterijų naujovė ne tik apie prietaisus—tai apie saugesnės, žalesnės planetos ateitį visiems.
Pasiruošę švarios energijos revoliucijai?
- Stebėkite kietosiomis ir silicio-anodų baterijų pasirodymą 2025 m. EV modeliuose.
- Remkite tvarią technologiją—apsvarstykite atsinaujinančius ir ekologiškus įrenginius namuose.
- Pasilikite informuoti: sekite tyrimų proveržius iš pasaulio lyderių, tokių kaip POSTECH, NASA ir Tesla.
- Palaikykite žalesnes politikos ir infrastruktūros iniciatyvas, kad paspartintumėte švarios technologijos priėmimą.
