باقة بطارية الليثيوم 12 فولت 200 أيه إيه مع تحكم LCD

باقة بطارية الليثيوم 12 فولت 200 أيه إيه مع تحكم LCD

بطارية الهاتف تم شحنها لأكثر من أسبوع، ويستغرق فقط 15 دقيقة لشحنها في كل مرة.الباحثون في جامعة نورث ويسترن في الولايات المتحدة قد أقربونا خطوة إلى هذا الحلمووفقاً لتقرير نشرته شبكة منظمة الفيزيائيين في الولايات المتحدة في 15 نوفمبر (وقت بكين) ، قام مهندسون في الجامعة بتطوير قطب كهربائي لبطاريات ليثيوم أيونمما يسمح للبطارية بالاحتفاظ بقدرة تزيد بـ 10 أضعاف عن التقنية الحالية، ويمكن أن تزيد من معدل شحن البطاريات مع الأقطاب الكهربائية الجديدة بنسبة 10 مرات. تم نشر الدراسة في العدد الأخير من مجلة مواد الطاقة المتقدمة.سعة التخزين ومعدل الشحن هما حددان مهمان للبطاريةكمية الطاقة المخزنة محدودة من خلال كثافة الشحنة، والتي هي كمية الليثيوم يمكن أن تحتفظ في القطبين من البطارية.يتم تحديد معدل الشحن من خلال السرعة التي يمكن أن يصل بها أيونات الليثيوم إلى الكهرباء السلبية من الالكتروليت.

الكهرباء السلبية للبطاريات الموجودة حالياً مصنوعة من أوراق الجرافين القائمة على الكربون، وذرة الليثيوم واحدة يمكن أن تستوعب ستة ذرات كربون فقط.من أجل زيادة كمية الكهرباء المخزنة، حاول العلماء استخدام السيليكون بدلا من الكربون، بحيث يمكن السيليكون أن تتكيف مع المزيد من الليثيوم، بحيث 4 ذرات الليثيوم تتوافق مع 1 ذرة السيليكون.السيليكون يتوسع ويتقلص بشكل كبير أثناء الشحن، مما يسبب التشقق السريع وفقدان القدرة على الشحن. شكل أوراق الجرافين يحد أيضا من معدل شحن البطارية، وعلى الرغم من أنها ذرة كربون واحدة فقط سميكة،إنها طويلة جداًوبما أنه يستغرق وقتًا طويلاً ليتيم للانتقال إلى وسط ورقة الجرافين، غالباً ما تحدث ازدحامات في حواف ورقة الجرافين.

الآن، قام فريق البحث بحل هذه المشاكل عن طريق الجمع بين تقنيتين أولاً، من أجل استقرار السيليكون للحفاظ على أقصى قدرة شحنلقد أضافوا مجموعات السيليكون بين أوراق الجرافينواستخدم مرونة ورق الجرافين للتعاون مع التغيير في عدد ذرات السيليكون في استخدام البطارية،حتى يتم تخزين عدد كبير من ذرات الليثيوم في الأقطاب الكهربائيةإضافة مجموعات السيليكون تؤدي إلى زيادة كثافة الطاقة بينما تقلل أيضا من فقدان القدرة الشحن بسبب توسيع السيليكون وتقلصه، مما يعطيك أفضل من كلا العالمين.

استخدم الفريق أيضا عملية أكسدة كيميائية لخلق 10 نانومتر إلى 20 نانومتر ميكروبورات على ورقة الجرافين، المعروفة باسم عيوب السطح،بحيث أن أيونات الليثيوم سوف تتبع هذا الاختصار إلى الكهرباء السلبية، حيث سيتفاعل مع السيليكون وتخزينها في الكهرباء السلبية. وهذا سوف يقلل من وقت شحن البطارية بمعدل 10.