Η μπαταρία από το «υλικό των ονείρων»

Η Sony αναπτύσσει μία νέα τεχνολογία η οποία θα αντικαταστήσει τις σημερινές μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Οι νέες μπαταρίες θα είναι φτιαγμένες από το "υλικό των ονείρων", όπως λέγεται το μεταλλικό λίθιο που θα χρησιμοποιείται στον έναν από τους δύο πόλους της νέας μπαταρίας.


Όταν το μεταλλικό λίθιο χρησιμοποιείται στις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, σχηματίζει δενδρίτες [κλάδους από αποθέσεις λιθίου], στον αρνητικό πόλο κατά την φόρτιση και την αποφόρτιση. Οι δενδρίτες δημιουργούν βραχυκυκλώματα που απομονώνουν τους δύο πόλους μεταξύ τους και μπορούν να οδηγήσουν σε αύξηση της θερμοκρασίας και ανάφλεξη.

Η Sony πιστεύει ότι βρίσκεται κοντά στην επίλυση αυτού του προβλήματος και το "υλικό των ονείρων" θα μπορεί να είναι εμπορικά διαθέσιμο σε μπαταρίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε smartphones το 2020. Οι μπαταρίες αυτές θα μπορούν να έχουν 40% μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα από τις σημερινές, περίπου 1.000Wh/L. Αυτό σημαίνει ότι την ίδια χωρητικότητα η μπαταρία από το "υλικό των ονείρων" θα έχει στην εμπορική της μορφή σχεδόν το μισό μέγεθος, ή την διπλάσια ενέργεια από τις σημερινές μπαταρίες που η ενεργειακή τους πυκνότητα είναι περίπου 700Wh/L.

Για αυτούς που ενδιαφέρονται περισσότερο για την τεχνολογία πίσω από τις μπαταρίες του μέλλοντος που εξελίσσει η Sony, να πούμε ότι ο θετικός πόλων των μπαταριών αυτών θα είναι από θείο. Ο θετικός πόλος στις μπαταρίες Li-S [λιθίου-θείου] έχει χαμηλή τάση, αλλά πολύ υψηλή ικανότητα παροχής ρεύματος, χαρακτηριστικό που οδηγεί στην υψηλή ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών αυτού του τύπου.

Εκτός από τη Sony και άλλοι κατασκευαστές εξελίσσουν μπαταρίες αυτού του τύπου, κάτι που σημαίνει ότι η πορεία προς την εμπορική τους διάθεση θα επιταχυνθεί, ενώ θα υπάρχει ανταγωνισμός για να είναι οι τιμές λογικές.

Πηγή: e-pcmag.gr

Βοροφένιο: ένα νέο δισδιάστατο υλικό

Η οικογένεια των δισδιάστατων «θαυματουργών» υλικών - με πιο γνωστό το γραφένιο που ανακαλύφθηκε το 2004 - διευρύνεται συνεχώς. Η νέα προσθήκη είναι το βοροφένιο (borophene), ένα πολύ λεπτό στρώμα με πάχος μόλις ενός ατόμου του χημικού στοιχείου βορίου, που δημιούργησαν ερευνητές στις ΗΠΑ.

Οι επιστήμονες του Εθνικού Εργαστηρίου Argonne του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ και του Πανεπιστημίου Stony Brook της Νέας Υόρκης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», δήλωσαν ότι το βοροφένιο είναι ένα ασυνήθιστο υλικό, που έχει πολλές μεταλλικές ιδιότητες στη νανοκλίμακα, παρόλο που το τρισδιάστατο στοιχείο βόριο είναι μη μεταλλικό.

Γενικότερα, τα δισδιάστατα υλικά θεωρούνται ενδιαφέροντα κυρίως για τις ηλεκτρονικές ιδιότητές τους. Στην περίπτωση του βοριοφένιου, υπάρχουν και μεταλλικές ιδιότητες.

Επειδή το βοροφένιο είναι τόσο μεταλλικό όσο και λεπτό σε επίπεδο ατόμου, θα μπορούσε μελλοντικά να αξιοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές, από τα ηλεκτρονικά έως τα φωτοβολταϊκά, όπως ανακοίνωσε ο επικεφαλής ερευνητής Νέιθαν Γκούιζινγκερ.

Πολλά υποσχόμενο υλικό

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι επειδή μόλις τώρα αρχίζει η μελέτη των ιδιοτήτων του βοροφενίου, είναι ακόμη πρόωρο να μιλήσει κανείς για τις δυνατότητές του, αλλά φαίνεται ένα πολλά υποσχόμενο υλικό. Οι πρώτες δοκιμές δείχνουν ότι το βοριοφένιο μπορεί να πάρει διάφορες μορφές ανάλογα με τις συνθήκες θερμοκρασίας όπου παράγεται και με το πώς διατάσσονται τα άτομα του βορίου.

Προς το παρόν, το βοροφένιο έχει δημιουργηθεί πάνω σε ένα υπόστρωμα αργύρου. Το επόμενο βήμα θα είναι η δημιουργία ενός ξεχωριστού αυτόνομου φύλλου από βοριοφένιο.

Η ανακάλυψη του βοροφενίου ανοίγει πιθανώς το δρόμο για την ανακάλυψη ενός άλλου δισδιάστατου υλικού, του αλουμινενίου (στρώματος πάχους ενός ατόμου αλουμινίου), καθώς το αλουμίνιο βρίσκεται ακριβώς κάτω από το βόριο στον Περιοδικό Πίνακα των χημικών στοιχείων.