Il-Ġappun jirrealizza l-użu tal-istampar 3D biex jimmanifattura Batteriji ta 'stat solidu kollha

Il-professur tal-Università Tohoku tal-Ġappun', Motoge u l-assistent Kobayashi Hiroaki, u oħrajn żviluppaw it-teknoloġija tal-użu ta 'printer 3D biex jagħmlu batteriji ta' stat solidu kollu. Meta tagħmel, uża materjali li jistgħu jibdlu liberament l-ebusija. Jieħu biss ftit sigħat biex tagħmel batterija, u m'hemmx bżonn li jitwettaq il-proċess ta 'temperatura għolja li kien meħtieġ fil-passat. Il-batterija prodotta bi prova rreżistiet għal diversi testijiet ta 'prestazzjoni u għandha ċerta prestazzjoni, li hija mistennija li tikkontribwixxi għall-użu prattiku bikri ta' batteriji ta 'stat solidu kollu.

L-elettrolit huwa wieħed mill-komponenti ewlenin tal-batterija, ġeneralment fi stat likwidu, iżda l-elettrolit ta 'batterija ta' stat solidu kollu huwa solidu, u hemm inqas riskju ta 'inċidenti tan-nar. Karatteristika oħra ta 'din il-batterija hija li l-batterija tista' tiġi f'munzelli biex tiżdied il-kapaċità tal-ħażna għal kull volum ta 'unità. Huwa mistenni ħafna bħala batterija ta 'ġenerazzjoni ġdida li tista' testendi l-firxa ta 'vetturi elettriċi puri (EV).

Il-membrana tal-elettrolit żviluppata għandha l-istess flessibilità bħall-lentijiet tal-kuntatt rotob

Il-mainstream tal-batteriji tal-istat solidu kollu huwa li tagħfas bil-qawwa l-elettrodi u l-materjali tal-elettroliti flimkien u saħħanhom għal mijiet ta 'gradi Celsius. Madankollu, il-proċess tat-tisħin jeħtieġ spiża, u hemm każijiet ta 'qsim termali. Fl-istess ħin, hemm problema. Minħabba li l-elettrolit huwa iebes, meta l-elettrodu pożittiv u l-elettrodu negattiv ripetutament jespandu u jikkuntrattaw mal-iċċarġjar u l-ħatt, it-tnejn ma jistgħux jitwaħħlu mill-qrib, li jirriżultaw f'prestazzjoni fqira tal-batterija.

It-tim ta 'riċerka wettaq riċerka dwar il-produzzjoni ta' membrani ta 'elettroliti rotob għal batteriji ta' stat solidu kollu. Wara li tħallat likwidu speċjali li jwassal għall-moviment ta 'jonji tal-litju u ossidu tas-silikon, jista' jiġi ffurmat film tal-ħġieġ simili għal lentijiet tal-kuntatt rotob. Sakemm l-ammont ta 'ossidu tas-silikon jinbidel, l-irtubija tista' tiġi aġġustata.

Din id-darba, it-tim ta 'riċerka naqqas l-ammont ta' ossidu tas-silikon li jinsab fil-membrana ta 'l-elettroliti bin-nofs, u biddel f'ġel. Imbagħad titħallat mar-reżina li tkun solidifikata bir-radjazzjoni ultravjola, u mbagħad tista 'tiġi ffurmata bi printer 3D.

L-esperimenti wrew li billi ddawwar l-elettrolit, ossidu tal-kobalt tal-litju għall-elettrodu pożittiv, u titanat tal-litju għall-elettrodu negattiv f'materjali simili għal ġel, batterija tista 'ssir bi printer 3D biss. Jingħad li jista’ jiġi manifatturat f’madwar sagħtejn.

Naqqas il-konċentrazzjoni ta 'ossidu tas-silikon fl-elettrolit, iddawwar l-elettrolit f'ġel, u agħmel batterija permezz ta' printer 3D

Jista 'jiġi prodott billi jiksi l-materjal u jiġi irradjat b'raġġi ultravjola, mingħajr tisħin b'temperatura għolja, li tista' tnaqqas ħafna l-ispiża tal-manifattura. L-elettrolit flessibbli mhuwiex faċli biex jinqasam, u anki jekk il-komponent jespandi u jiċkien, jista 'jitwaħħal bil-mod.

Il-batterija prodotta bi prova tista 'tiċċarġja u tarmi b'mod stabbli aktar minn 100 darba. Is-sigurtà ġiet ikkonfermata wkoll minn testijiet tan-nar eċċ. Professur Honma qal,"Sakemm iddaħħal id-dejta, id-daqs u l-għamla jistgħu jinbidlu skont ir-rieda.&kwota;

Il-problema li tiffaċċja l-applikazzjoni prattika hija li l-konduttività jonika tal-elettrolit mhix għolja biżżejjed. Minħabba li l-joni tal-litju ma jistgħux jimxu bla xkiel, huwa diffiċli li tirrilaxxa enerġija enormi istantanjament.

It-tim ta 'riċerka se jaġġusta l-kompożizzjoni tal-materjal bil-għan li jtejjeb il-konduttività tal-joni. L-esperiment tal-użu tal-batterija żviluppata biex issuq il-karozza kien ta 'suċċess, u l-veloċità massima tal-esperiment laħqet 30 kilometru fis-siegħa. Ir-riċerkaturi se jagħmlu titjib ripetutament biex iżidu l-qawwa tal-ħruġ u jikkunsidraw li jinstallawha fuq vetturi elettriċi puri. Se tiżviluppa wkoll b'mod vigoruż materjali tal-katodu b'densità għolja ta 'enerġija.

L-ewwel fażi tal-għan hija li jinkiseb użu prattiku fil-provvista tal-enerġija ta 'sensors u terminali li jintlibsu.