Utilsigtet "uendelig" batterilevetid opdagelse kunne gøre fremtiden iPhone modstandsdygtig

En nylig undersøgelse offentliggjort i American Chemical Society har den videnskabelige chattering klasse ved hjælp af deres bæger at skåle en gruppe af forskere ved University of California Irvine, som måske har konstrueret et batterisystem, der er i stand til en svimlende opladning og afladning 200.000 gange uden at udvise nogen væsentlig dræning eller korrosion. Det er en forbløffende opdagelse gjort på en forbløffende måde: ved et uheld. Batteriet blev oprettet, da Mya Le Thai forsøgte at erstatte en væskeelektrolyt, hun havde brugt med en gel i en solid state kondensator og fyret ting op. Det blev opladet og afladet længere end nogen kunne have haft rimeligt - eller endog urimeligt - forventet. Ved hjælp af guldnovaer belagt i manganoxid frem for det traditionelle lithium var batteriet langt mere modstandsdygtigt end noget, der for øjeblikket er på markedet, og taber kun ca. fem procent af dets ladning.

Teknologien er ikke klar til kommerciel implementering, fordi de mennesker, der skabte det, stadig ikke er helt sikre på, hvordan det virker. Så hvad er næste for denne ekstraordinære ulykke? Inverse talte til en af ​​studieens forfattere, Reginald Penner, som er formand og kanslerens professor i kemi ved University of California, Irvine.

Du sagde lige efter undersøgelsen, at du ikke var sikker på, hvordan eller hvorfor denne reaktion skete - har du fået nye teorier?

Vi har en hypotese, og det handler om så vidt det går. Hvad vi synes er, at denne gel meget langsomt gennemsyrer i manganoxid - et meget porøst materiale, der er omkring 80 procent porøst - så det vi ser i vores data er, at kapaciteten i denne ting holder op og op og i flere uger. Det antyder måske, at gelen langsomt trænger ind i manganoxidet, og som det sker kan gelen blødgøre. Manganoxidet er meget skørt; det bryder normalt og falder ud af guld nanowire. Men det sker ikke med gelen. Så gelen gør noget mere end bare at holde denne ting sammen; det ændrer manganoxidens fysiske egenskaber på en eller anden måde, hvilket gør det mere blødt og mere brudstyrt.

UC Irvine #chemists oprette #battery teknologi w / off-the-charts opladning … http://t.co/p14wgmJ3Nf @ACSEnergyLett pic.twitter.com/sLiF9CRjLF

- UC Irvine (@UCIrvine) 20. april 2016

Så dette batteri har et potentielt 'uendeligt' liv, men det er ikke klar til at blive implementeret i en praktisk kommerciel skala. Hvad er forbindelsen der, og hvad er det næste skridt for dette?

Vi vil ikke konstruere denne ting i et batteri, fordi vi er forskere. Vi vil studere denne proces mere. Vi er interesserede i at forstå, hvad der sker med de mekaniske egenskaber af manganoxidskallen, med og uden gelelektrolytten. Vi skal tage et instrument kaldet en nanoindenter og poke skallen for at teste dens hårdhed; vi forventer at se manganoxidskallen blive blødere i tilstedeværelsen af ​​gelen og se, at den er meget sværere i en flydende elektrolyt, efter at den har cyklet i et stykke tid. Det ville hjælpe os med at bekræfte, at de mekaniske egenskaber ændrer sig. Vi vil også studere forskellige geler og forskellige metaloxider for at se om der er en der gør jobbet bedre end det vi bruger indtil videre, og hvis det gælder for andre materialer ud over manganoxid.

Er prisen på materialet - alt guldet - en hindring?

Nikkel ville være let at erstatte guld og selvfølgelig meget billigere. Det burde producere den samme effekt.

Nogle gæt om, hvor længe før vi ser dette implementeret i den virkelige verden?

Dette er bare det første papir. Vi har brug for yderligere 20 papirer, yderligere 100 papirer, på denne proces, før vi virkelig forstår det, og virksomheder vil være villige til at tage en chance på det.

Vi håber folk vil læse vores papir og begynde at arbejde på dette.

Dette interview er blevet redigeret for kortfattet og klarhed.