Iṣẹ́ àwọn bátírì litiọ́mù ti bàjẹ́ díẹ̀díẹ̀

Iṣẹ́ àwọn bátírì litiọ́mù ti bàjẹ́ díẹ̀díẹ̀

Àwọn ánódì sílíkọ́nì ti gba àfiyèsí púpọ̀ nínú iṣẹ́ bátírì. Ní ìfiwéra pẹ̀lúawọn batiri litiumu-ionNípa lílo àwọn anodes graphite, wọ́n lè fúnni ní agbára tó tó ìlọ́po mẹ́ta sí márùn-ún. Agbára tó tóbi jù túmọ̀ sí pé bátìrì náà yóò pẹ́ lẹ́yìn agbára kọ̀ọ̀kan, èyí tó lè fa ìrìnnà ìwakọ̀ àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná sí i ní pàtàkì. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé silicon pọ̀ gan-an tí kò sì wọ́n, àwọn àkókò agbára àti ìtújáde àwọn anodes Si ní ààlà. Nígbà gbogbo ìgbésẹ̀ agbára àti ìtújáde, ìwọ̀n wọn yóò pọ̀ sí i gidigidi, àti pé agbára wọn pàápàá yóò dínkù, èyí tí yóò yọrí sí ìfọ́ àwọn èròjà elektrodu tàbí píparẹ́ fíìmù elektrodu náà.

Ẹgbẹ́ KAIST, tí Ọ̀jọ̀gbọ́n Jang Wook Choi àti Ọ̀jọ̀gbọ́n Ali Coskun ṣe olórí, ròyìn ní ọjọ́ ogún oṣù Keje pé wọ́n fi ohun èlò ìdènà molecular pulley kan ṣe àwọn bátìrì lithium ion tó lágbára tó pọ̀ pẹ̀lú àwọn anodes silicon.

Ẹgbẹ́ KAIST so àwọn ohun èlò ìdènà molecular (tí a ń pè ní polyrotaxanes) pọ̀ mọ́ àwọn ohun èlò ìdènà electricodu batiri, títí kan fífi àwọn polymers kún àwọn electrodes batiri láti so àwọn electrodes mọ́ àwọn ohun èlò irin. Àwọn òrùka tí ó wà nínú polyrotane ni a fi dì sínú egungun polymer náà, wọ́n sì lè rìn lọ láìsí ìṣòro ní orí egungun náà.

Àwọn òrùka tí ó wà nínú polyrotane lè rìn láìsí ìṣòro pẹ̀lú ìyípadà iwọn didun ti àwọn patikulu silikoni. Ìyọnu òrùka lè pa ìrísí àwọn patikulu silikoni mọ́ dáadáa, kí wọ́n má baà bàjẹ́ nínú ilana ìyípadà iwọn didun tí ń bá a lọ. Ó ṣe pàtàkì pé àwọn patikulu silikoni tí a fọ́ pàápàá lè dúró ní ìdàpọ̀ nítorí ìrọ̀rùn gíga ti àwọn patikulu polyrotane. Iṣẹ́ àwọn patikulu tuntun yàtọ̀ sí ti àwọn patikulu tí ó wà tẹ́lẹ̀ (tí ó sábà máa ń jẹ́ àwọn polima onílà). Àwọn patikulu tí ó wà tẹ́lẹ̀ ní ìrọ̀rùn díẹ̀, nítorí náà, wọn kò lè pa ìrísí patikulu náà mọ́ dáadáa. Àwọn patikulu tí ó ti wà tẹ́lẹ̀ lè fọ́n àwọn patikulu tí a fọ́ ká kí wọ́n sì dín agbára àwọn elektrodu silikoni kù tàbí kí wọ́n tilẹ̀ pàdánù agbára wọn.

Òǹkọ̀wé náà gbàgbọ́ pé èyí jẹ́ àfihàn tó dára gan-an nípa pàtàkì ìwádìí ìpìlẹ̀. Polyrotaxane gba Ẹ̀bùn Nobel ní ọdún tó kọjá fún èrò “ìdè oníṣẹ́-ọnà”. “Ìdè oníṣẹ́-ọnà” jẹ́ èrò tuntun tí a lè fi kún àwọn ìdè oníṣẹ́-ọnà oníṣẹ́-ọnà oníṣẹ́-ọnà, bíi ìdè covalent, ìdè ionic, ìdè ìṣọ̀kan àti ìdè irin. Ìwádìí ìpìlẹ̀ ìgbà pípẹ́ ń yanjú àwọn ìpèníjà ìgbà pípẹ́ ti ìmọ̀-ẹ̀rọ bátìrì ní ìwọ̀n àìròtẹ́lẹ̀. Àwọn òǹkọ̀wé náà tún mẹ́nu ba pé wọ́n ń bá olùpèsè bátìrì ńlá kan ṣiṣẹ́ lọ́wọ́lọ́wọ́ láti so àwọn ohun èlò molecule wọn pọ̀ mọ́ àwọn ọjà bátìrì gidi.

Sir Fraser Stoddart, ẹni tí ó gba ẹ̀bùn Kemistri Noble Laureate ti ọdún 2006 ní Northwestern University, fi kún un pé: “Àwọn ìdè ẹ̀rọ ti padà bọ̀ sípò fún ìgbà àkọ́kọ́ ní àyíká ibi ìpamọ́ agbára. Ẹgbẹ́ KAIST lo àwọn ìdè ẹ̀rọ nínú àwọn polyrotaxanes slip-ring àti alpha-cyclodextrin spiral polyethylene glycol tí a ti ṣiṣẹ́ dáadáa, èyí tí ó ń ṣe àmì ìdàgbàsókè nínú iṣẹ́ àwọn bátírì lithium-ion lórí ọjà, nígbà tí àwọn ohun èlò onípele pulley bá fi àwọn ìdè ẹ̀rọ ṣe. Àwọn ìdè máa ń rọ́pò àwọn ohun èlò ìbílẹ̀ pẹ̀lú ìdè kẹ́míkà kan ṣoṣo, èyí tí yóò ní ipa pàtàkì lórí àwọn ohun ìní àwọn ohun èlò àti ohun èlò.


Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹta-10-2023