Pametni telefoni, tableti i drugi elektronički uređaji rade na punjivim baterijama, ali nakon tisuća ciklusa upotrebe baterije počinju gubiti sposobnost zadržavanja napunjenosti. Većina modernih baterija su litijeve, ali s vremenom će litij u bateriji nagrizati.
Umjesto litija, istraživači sa Sveučilišta u Kaliforniji Irvine koristili su zlatne nanožice za pohranu električnog naboja, a utvrđeno je da je sustav koji su razvili superiorniji od tradicionalnih litijevih baterija. Izdržao je 200 000 ciklusa punjenja bez značajnog pogoršanja svojstava i znakova korozije.
Međutim, još uvijek ne razumiju u potpunosti zašto se to događa. Prvotna ideja eksperimenta bila je napraviti čvrstu elektrolitsku bateriju u kojoj se umjesto tekućeg elektrolita koristi elektrolitna pasta. Tekuće baterije, poput litija, vrlo su zapaljive i osjetljive na temperaturu. Istraživači su eksperimentirali koristeći guste, provodljive paste.
"Započeli smo ciklus punjenja uređaja, a zatim smo shvatili da neće" umrijeti ", rekao je voditelj studije Reginald Penner. "Ali mi još ne razumijemo mehanizam ovoga."
Prema novoj tehnologiji, za stvaranje baterija koristi se zlatna nanožica, čija veličina nije deblja od bakterije, prekrivena manganovim oksidom i zaštićena slojem elektrolitne paste. Pasta u interakciji s oksidnom prevlakom sprečava koroziju. Što je nanožiča dulja, površina je veća i više naboja može primiti. Drugi su istraživači već dugo eksperimentirali s nanožicama, no za razliku od njih, znanstvenici sa Sveučilišta Irvine prvi su put predložili upotrebu zaštitne paste.
“Pasta čini puno više od pukog držanja žica. Čini se da čini metalni oksid mekšim i otpornijim na pucanje”, rekao je Penner.
Ova tehnologija obećava da će trajanje baterije u potrošačkoj elektronici produljiti za 400 puta, ali zasad testna platforma nije prava baterija. Baterije imaju anodu kroz koju električna struja ulazi u sustav i katodu kroz koju izlazi. Umjesto toga, znanstvenici su povezali dvije katode koje se međusobno zamjenjuju prilikom punjenja. Kontinuirani ciklus mijenjanja katoda čini ga idealnim sustavom za ispitivanje višestrukih punjenja.
Penner kaže da je to poput kontinuiranog postupka pretakanja vode iz jedne šalice u drugu i natrag. Nakon nekoliko stotina ciklusa izlijevanja, dio vode se obično izlije, smanjujući "punjenje". No, Pennerov sustav, kada 200 tisuća puta ulije vodu između "šalica", izgubi samo oko 5 posto.
Promotivni video:
Unatoč upotrebi zlatnih količina u ovom eksperimentu, to bi moglo dovesti do skupe proizvodnje takvih baterija. Penner sugerira da bi se umjesto zlata mogao koristiti češći metal poput nikla.
Sergej Lukavski
