Preboj v silicijevih baterijah leta 2025 bi lahko supercharged-e električna vozila in za vedno spremenil obnovljive vire energije
Nova tehnologija baterij lahko shrani 10-krat več energije, obeta velike skoke za električna vozila in obnovljive vire energije leta 2025.
- 10-krat več energije se shrani z novimi silicijevimi anodami v primerjavi s standardnimi grafitnimi anodami
- Popolnoma trdne litij-ionske baterije naj bi presegle trenutno tehnologijo litij-ionskih baterij
- Odkritje POSTECH-a bi lahko podaljšalo doseg električnih vozil in tekmovalo z bencinskimi avtomobili
- Trajne, biološko razgradljive možnosti baterij na vzponu po vsem svetu
Dirka za elektrifikacijo avtomobilov in shranjevanje zelene energije je ravno dosegla turbo nabito prelomnico. V prelomnem dosežku so raziskovalci na južnokorejski univerzi POSTECH razvili nov material za vezivo, ki lahko odklenil pravo moč silicijevih baterijskih anod—razvoj, ki bi lahko revolucioniral doseg električnih vozil (EV) in spremenil način, kako svet shranjuje energijo iz obnovljivih virov.
Q: Zakaj so anode baterij tako pomembne?
Vsaka polnilna baterija ima dve električni priključki: anodo in katodo. Anoda je ključna—shrani energijo, ko se vaša baterija polni, in jo sprošča, ko potrebujete moč, bodisi za vožnjo avtomobila bodisi za osvetlitev doma.
Grafit, danes izbrani material za anode, se je izkazal za zanesljivega, vendar dosega strop v tem, koliko energije lahko shrani. Tukaj pride silicij—element, znan po svoji izjemni zmogljivosti shranjevanja, teoretično sposoben zadržati desetkrat več energije kot grafit. Kljub temu pa je silikijeva nevšečnost, da se razširi in razpade med polnjenjem, to oviro oviralo—do sedaj.
Kako so znanstveniki premagali največjo pomanjkljivost silicija?
Raziskovalci baterij po svetu so poznali obljubo silicija, a se soočali z njegovo usodno pomanjkljivostjo: raztezanjem med uporabo, kar vodi do hitrega razpada in celo varnostnih tveganj. Inovativno vezivo POSTECH-a, ki so ga razvili profesorji Soojin Park, Youn Soo Kim in Jaegeon Ryu z univerze Sogang, končno rešuje ta problem.
Njihovo vezivo učinkovito obvladuje širitve silicija, kar omogoča baterijam, napolnjenim s silicijevimi anodami, da zadržijo desetkrat več energije—varno in zanesljivo. Predstavljajte si, da vozite električno vozilo na enkratno polnjenje tako daleč—ali še dlje—kot katerikoli bencinski avto na trgu.
Q: Zakaj so popolnoma trdne litij-ionske baterije velika stvar?
Medtem ko se večina današnjih EV-jev opira na tekočine napolnjene litij-ionske baterije, je naslednji korak popolnoma trdne litij-ionske baterije. Ti novi dizajni zamenjajo tekočino s trdnim elektrolitom, kar jih naredi varnejše, tanjše in sposobne shraniti več energije v manj prostoru.
Globalni inovatorji—od Tesele do NASA—se trudijo, da bi komercializirali trdne baterije. Raziskovalci NASA so celo uvedli polietilen glikol, da bi pospešili difuzijo litij-ionskih baterij, kar pomaga doseči ultra-visokokapacitivne elektrode, ki že postavljajo nove rekorde.
Q: Ali druge države tudi iščejo boljše baterije?
Od Južne Koreje do Kitajske, ZDA in Evrope, je iskanje idealne baterije globalno. Kitajski znanstveniki podpirajo natrijeve baterije kot cenejšo in bolj razpoložljivo alternativo litiju—kar je ključno, saj povpraševanje po EV-jih narašča in litij postaja redek. V medtem pa raziskovalci v ZDA posegajo po biomaterialih, kot so školjke rakov, za popolnoma biološko razgradljive baterije, kar odpira vrata za bolj zeleno, etično tehnologijo.
Takšni razvoj bi lahko naredili EV-je dostopne milijonom in prinesli čisto mobilnost v vsak kotiček planeta.
Kako lahko baterije naslednje generacije supercharged družijo obnovljivo energijo?
Sončne celice in vetrne farme ne proizvajajo vedno energije, ko je potrebna. Izboljšane baterije so manjkajoči del—shranijo odvečno energijo z sončnih ali vetrovnih dni in jo sproščajo, ko se nebo zatemni ali se sapice umirijo.
Močne, gosto zgrajene in varne baterije bodo odpravile eno največjih težav za mreže obnovljive energije. Ko nova tehnologija, kot je silikijeva anoda POSTECH-a, zažene, lahko svet izkorišča veter in sonce 24/7—kar pomeni, da bodo umazani fosilni goriva hitro zastarali.
Q: Kaj sledi za vaš avto—in planet?
Preboji, kot je ta, pomenijo, da bi kmalu lahko vozili svoje električno vozilo preko države brez strahu pred dosegom, redkeje polnili in plačali manj za zamenjavo baterij. Te baterije bodo tudi omogočile domače shranjevanje sončne energije tako praktično kot priljubljeno, kar podpira globalno prehod k čisti energiji.
Ker POSTECH in drugi postavljajo ritem, pridobiva prizadevanje za elektrifikacijo vsega in zmanjšanje emisij ogljika pravo težo. Vsaka inovacija v baterijah ni le o napravah—gre za zagotavljanje varnejšega, bolj zelenega planeta za vse.
Ste pripravljeni na revolucijo čiste energije?
- Pazite na trdne in silicijeve anodne baterije v modelih EV-jev leta 2025.
- Podprite trajnostno tehnologijo—razmislite o obnovljivih virih in ekoloških napravah doma.
- Bodite obveščeni: Sledite raziskovalnim prebojem vodilnih podjetij, kot so POSTECH, NASA in Tesla.
- Zagovarjajte zelene politike in infrastrukturo za pospeševanje sprejemanja čiste tehnologije.
