長持ちするバッテリー

序章

カリフォルニア大学アーバイン校の研究者は、将来の電池の製造方法を変える可能性のある方法を開発しました。充電する必要がなく、家や車に電力を供給する可能性のあるバッテリーを想像できますか?忍耐力と幸運が組み合わさると、将来のエネルギー使用に大きな影響を与える驚くべき突破口を作ることができます。そして、カリフォルニア大学アーバイン校で博士号を取得しようとしている化学の学生である Mya Le Thai は、電池に電荷を無期限に蓄える方法を偶然見つけました。無限に充電できるナノワイヤーベースのバッテリー材料に交換する必要のないバッテリーに近づいています。

Mya は、研究室でさまざまな材料を使って実験を行っていたときに、金のナノワイヤを非常に薄いゲル層でコーティングすることにしました。コンデンサのフィラメントは、ワイヤを覆う薄いゲルのおかげで、数十万回の充電の下でもその品質を維持します。

長持ちする新しいバッテリー

より長持ちし、より弾力性のあるバッテリーを作るという国防総省のコミットメントの一環として、新しいバッテリーは、GE の主要な研究拠点として機能するニスカユナの GE リサーチで開発されています。 GE の主要な研究施設として機能する . InterMetallic MORphogen Tailored Activity Lithium は IMMORTAL バッテリーの略語です。本質的に永遠に続くバッテリーはそれです。

電池のような、より単純で生きていないシステムの化学プロセスを設定して、劣化を防ぎ、寿命を延ばすことができたらどうでしょうか。 「生物学的システムは、複雑な化学反応とフィードバックを利用して部品の故障を防ぐことで、寿命を延ばしています。バッテリーのような、より単純で生きていないシステムの化学プロセスを設定して、劣化を防ぎ、寿命を延ばすことができたらどうでしょうか。」誰かが切り傷を負った場合、抗生物質の軟膏を塗って感染を止め、病変の治癒を早めることができます。」GE Research の Advanced Manufacturing Lab のプリンシパル エンジニアである Sreekar Karnati 氏によると、「私たちが革新しているのは、より積極的なものです。金属が腐食したり穴が開いたりするのを許す代わりに、「自己修復または再生できる保護表面層をアルミニウム合金に構築しています。」

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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GEによると、新しい堅牢なバッテリーの将来の用途には、車両、航空機、および重要なインフラストラクチャでの使用が含まれます。

永遠に続くバッテリーを作りに行く

継続的に充電できるバッテリーを考えてみましょう。電池切れで携帯電話を捨てることはもうありません。リチウム イオン バッテリー ダンプはもうありません

カリフォルニア大学アーバイン校の研究者の努力のおかげで、これは現実に一歩近づきました。偶然にも、バッテリーが非常に長持ちする可能性があるという発見がありました。ナノワイヤーは非常に小さい導電性ワイヤーであり、バッテリーでの使用に大きな可能性を秘めています。大学の化学部門の主任である Reginald Penner が率いる学者グループは、ナノワイヤーを研究していました。ナノワイヤは弱く、一定回数の充電サイクルの後、ほつれ、粉々になり始めます。

Mya Le Thai という名前の Penner の研究室の PhD 候補は、ある日、ナノワイヤ アセンブリを取り囲んでいた液体電解質をゲル電解質に置き換えるというランダムな決定を下しました。 Penner 氏によると、「彼女はこれらのゲル コンデンサーを循環させ始めたので、私たちは驚きました。」 「この物体は 10,000 回循環していますが、まだ実行中です。数日後、彼女は戻ってきて、「30,000 サイクル循環しました」と述べました。それは 1 か月間持続しました。Mya という名前のペナーの研究室の PhD 候補者Le Thai は、ある日、ナノワイヤ アセンブリを取り囲んでいた液体電解質をゲル電解質に置き換えるというランダムな決定を下しました。

グループは、彼らが何かユニークなものを扱っていることを理解していました。しかし、彼らは、なぜゲル電解質を利用することがナノワイヤの崩壊を防ぐように見えるのかについての理論を持っています.ペンネによると、ゲルはピーナッツバターに匹敵する厚さです.

人間の髪の毛の何百倍も細い酸化マンガン ナノワイヤーの 80% は多孔質です。粘性ゲルが徐々に毛穴に浸透するにつれて、ナノワイヤーは時間の経過とともに柔らかくなります。彼らのもろさは、この柔らかさによって軽減されます。 Penner 氏によると、「ナノワイヤは、通常の液体で 5,000 サイクル後に崩壊し始めます」。その後、彼らは落ち始めます。そのようなことはゲルでは起こりません。

チームは現在、この理論をテストしようとしています。それが正確であれば、彼らはさまざまな材料やゲルをテストし続けて、どれが最も効果的かを見つけます.研究が続けば、ゲルで包まれたナノワイヤーは、非常に長持ちするバッテリーの部品として使用される日が来るかもしれません。 Penner 氏は、彼の研究室が生み出した成果に関心のある企業から電話がかかってきているが、おそらく数年先になるだろうと付け加えた。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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Penner 氏によると、全体像としては、我々が研究した種類のナノワイヤーの安定化は、比較的簡単な方法で達成できる可能性があるということです。 「これが通常真実であることが判明した場合、コミュニティは大きな利益を得るでしょう。」

家庭用電化製品の大半の寿命は、バッテリーの寿命以外の要因によって制限されるため、10 年または 2 年間持続するバッテリーは、それが電力を供給するガジェットよりも簡単に寿命が長くなる可能性があります。 「リチウム イオン電池で 100,000 サイクルを使用できるのであれば、2 つ購入する必要はないかもしれません」と Penner 氏は付け加えます。私たちは20年、あるいはそれ以上の寿命について話している. 「リチウム イオン電池で 100,000 サイクルを利用できるのであれば、2 つ購入する必要はないかもしれません」と Penner 氏は付け加えます。私たちは20年、あるいはそれ以上の寿命について話している.

長持ちするバッテリーとは？

寿命が10年以上ある電池は長持ちすると言われています。