과학

특별한 나노 와이어 배터리는 200,000 회 이상 충전 가능

특별한 나노 와이어 배터리는 200,000 회 이상 충전 가능

[이미지 출처 :캘리포니아 대학교 어바인]

현대 사회에서 매우 신뢰할 수있는 컴팩트 배터리의 부재는 큰 문제입니다. 리튬 이온 배터리로 일부 발전이 이루어졌지만 오래 지속되지는 않습니다. 지속 가능한 에너지의 다음 시대로 들어가려면 더 나은 배터리가 필요합니다.

나노 기술은 배터리 개발의 미래에 대한 몇 가지 열쇠를 보유 할 수 있습니다. 오랫동안 과학자들은 나노 와이어를 배터리에 사용하기를 원했습니다. 나노 와이어는 전도성이 높고 전자의 저장 및 전달을위한 넓은 표면적을 가지고 있기 때문입니다. 그러나 이러한 필라멘트는 약한 구성으로 인해 반복적 인 방전 및 충전에 잘 견디지 못합니다. 일반적인 리튬 이온 배터리에서는 팽창하고 부서지기 쉬워 져 균열이 발생합니다. 지금까지 과학자들은 필라멘트를 강하게 만드는 방법을 찾지 못했습니다.

[이미지 출처 :캘리포니아 대학교 어바인]

University of California Irvine의 Mya Le Thai가 이끄는 화학자 팀이 방금 충전 할 수있는 새로운 나노 와이어 배터리를 만들었습니다. 성능 저하없이 200,000 회. 이것을 수천 사이클 후에 포기하기 시작하는 최신 리튬 이온 배터리와 대조하십시오. 현재 새로 발견 된이 배터리는 전적으로 실험실 기반이며 개발 초기 단계에 있습니다.

UCI의 화학 부서장 인 Penner는“Mya는 놀았고이 모든 것을 매우 얇은 젤 층으로 코팅하고 순환하기 시작했습니다. "그녀는이 젤을 사용하는 것만으로 용량 손실없이 수십만 번 순환 할 수 있다는 것을 발견했습니다." -UCI 뉴스

이 나노 와이어 배터리는 이산화망간 층과 플렉시 글라스와 같은 전해질 겔로 둘러싸인 얇은 금 코어로 구성됩니다. 각 와이어는 사람의 머리카락보다 수천 배 더 얇습니다. 3 개월의 테스트 끝에 연구팀은 전선으로 만든 간단한 전지를 용량 손실없이 200,000 회 이상 충전 및 방전 할 수 있음을 발견했습니다. 연구원들은 끈적 끈적한 물질이 배터리의 금속 산화물을 가소 화하고 균열을 방지하는 유연성을 제공한다고 생각합니다.

“코팅 된 전극은 모양을 훨씬 더 잘 유지하여 더 신뢰할 수있는 옵션입니다.”라고 Thai는 말했습니다. “이 연구는 나노 와이어 기반 배터리 전극이 긴 수명을 가질 수 있고 우리가 이런 종류의 배터리를 현실로 만들 수 있다는 것을 증명합니다.” -UCI 뉴스

다음은 전극 나노 와이어 배터리의 특성을 설명하는 Mya Le Thai입니다.

이 획기적인 새로운 연구는 컴퓨터, 스마트 폰, 가전 제품, 자동차 및 우주선의 배터리 개선으로 이어질 수 있습니다. 죽어가는 연기 경보기의 성가신 작은 신호음을 견디 던 시절은 과거의 일이 될 수 있습니다. 나노 와이어 배터리에 대한 초록은 ACS Energy Letters에 게재되었습니다.

Leah Stephens는 작가, 아티스트, YouTuber 및 기업가입니다.

Leah Stephens 작성


비디오보기: 전기차 충전 하지 않는 배터리 나오나. 국내 연구진 발표 (십일월 2021).