איך בקבוקי זכוכית ממוחזרים יכול להיות טוב יותר סוללות

Anonim

איך בקבוקי זכוכית ממוחזרים יכול להיות טוב יותר סוללות

סביבה

מייקל אירווינג

21 באפריל, 2017

3 תמונות

חוקרים ב UCR מצאו דרך לעשות סוללות טובות יותר באמצעות בקבוקי זכוכית שנזרק (אשראי: edfoto / Depositphotos)

שאל את משתמש הסמארטפון הרגיל איך הם רוצים לראות את המכשירים משופרת, וזה בטוח בטוח כי חיי סוללה ארוכים יהיה קרוב לראש הרשימה. סוללות עשויות עם סיליקון אנודות יכול לעזור לשפר את זה, ועכשיו צוות באוניברסיטת קליפורניה ריברסייד (UCR) הוכיח כי סוללות אלה יכולים להיות ידידותיים לסביבה מדי, על ידי מקורו של בקבוקי זכוכית בראשותו של גרוטאות.

סוללות ליתיום יון כוח הכל החל סמארטפונים לרכב חשמלי, ו באופן מסורתי הם עשו עם קתודית ליתיום ו אנודה גרפיט. אבל שימושי כמו ההתקנה הזו כבר לאורך השנים, את התקרה על היעילות שלהם יש כל הגיע, מה שהניע את החוקרים להסתכל על הסיליקון ידידנו הישן כמו אלומה חלופית.

אמנם יש להם את הפוטנציאל לאחסן עד פי 10 יותר אנרגיה מאשר גרפיט, אנודות סיליקון aren לא די עמיד, עם התרחבות והתכווצות שמגיע עם שימוש קבוע פיצוח החומר לובש אותם הרבה יותר מהר. עבודה בעבר מצא כי מוחץ את הסיליקון הראשון עזר להתגבר על הבעיה.

עם עמידות התייחס, המחקר UCR צוות 's נמצא כעת מקור חדש של סיליקון לייצור סוללות: בקבוקי זכוכית שנזרק. החוקרים לא עושים שימוש בחומרים יוצאי דופן כמו אנודות: בעבר, הם dabbled מתכונים באמצעות חול ופטריות. עכשיו הם הראו כי סיליקון דו חמצני ניתן סחט מתוך בקבוקי זכוכית, הצלת אותם מן הגורל של clogging את המזבלה.

ראשית, הבקבוקים נמחצים ונחתכים לתוך אבקה לבנה עדינה. לאחר מכן, סיליקון דו חמצני מופחת לתוך סיליקון nanostructured בעזרת מגנזיום חם, ולבסוף, אלה חלקיקים מצופים בפחמן, מה שהופך אותם יציבים יותר ומשפר את קיבולת האחסון באנרגיה שלהם.

כאשר נבדק בסוללות מטבע מטבע מעל 400 מחזורים, אנונימי סיליקון מבוסס בקבוק הוכיח קיבולת של כ 1, 420 mAh / g (milliamp שעות לגרם), שיפור עצום על יכולות האחסון של אנודות גרפיט, אשר בדרך כלל לנהל כ 350 mAh / ז.

"התחלנו עם מוצר פסולת כי היה בראשות המזבלה ויצרו סוללות שאחסן יותר אנרגיה, טעונה מהר יותר, והייתה יציבה יותר מאשר סוללות מטבע מסחרי, " אומר צ'אנגלינג לי, המחבר הראשי על המחקר. "לפיכך, יש לנו מועמדים מבטיחים מאוד עבור הדור הבא סוללות ליתיום יון."

החוקרים אומרים כי התהליך הוא בר קיימא, הודות לתגובה כימית בעלות נמוכה והעובדה שכל בקבוק זכוכית יכול ליצור מספיק nanosilicon לעשות מאות סוללות מטבע מטבע. הצוות הגיש פטנט למסחור התהליך והמוצרים.

המחקר פורסם בכתב העת Scientific Reports, והתהליך מתואר בסרטון שלהלן.

מקור: אוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד

צוות UCR מאחורי בקבוק סיליקון מבוסס אנודות (אשראי: אוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד)

בקבוקי זכוכית יכול להיות מקור טוב של דו תחמוצת הסיליקון, אשר ניתן לרסק לתוך חלקיקים המשמש לייצור אנדות עבור סוללות תאים מטבע (אשראי: אוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד)

חוקרים ב UCR מצאו דרך לעשות סוללות טובות יותר באמצעות בקבוקי זכוכית שנזרק (אשראי: edfoto / Depositphotos)