Истраживачи са Универзитета Корнел направили су револуционарно откриће које би могло значити крај експлозивних батерија. Пре неколико година, овај проблем био је посебно изражен, а чак смо и 2022. године имали извештаје о случајевима запаљења батерија на iPhone уређајима, што би сада могло бити решено захваљујући овом напретку.
Литијум-јонске батерије: Снага и нестабилност
Литијум-јонске батерије представљају једно од најкориснијих достигнућа модерног доба. Омогућиле су нам да напајамо широк спектар електронике, од малих ручних рачунара попут iPhone и Android телефона, до већих уређаја попут лаптопова.
Међутим, ове батерије су остале прилично нестабилне. Због овог проблема, многи научници и инжењери трагали су за начинима да унапреде дизајн батерија.
Порозни кристали као иновативно решење
Како би се изборили са проблемом експлозивних батерија и трајно га решили, истраживачи са Корнела развили су нову врсту порозног кристала који би могао заменити традиционалне литијум-јонске батерије са течним електролитом, као и спорије, али безбедније чврсте батерије које су неки покушавали да уведу у масовну употребу последњих година, попут потенцијалне Apple-ове керамичке батерије.
Дендрити: Проблем између аноде и катоде
Један од највећих проблема које кристалне батерије настоје да реше су бодљикаве дендрите које могу да се формирају између аноде и катоде у батерији када се користи течни електролит за пренос јона. Истраживачи су морали да пронађу разумно решење између безбеднијих чврстих батерија и слободнијих течних батерија.
Молекуларни кавези и макроцикли: Кључ стабилности
Ту на сцену ступају порозни кристали. Да би елиминисали експлозивне батерије и могуће кратке спојеве због дендритских бодљи, истраживачи су почели са молекуларним кавезом и три макроцикла, од којих оба имају интринзичне поре кроз које јони могу да пролазе. Коришћењем ових компоненти као основе за кристале, истраживачи су обезбедили довољно простора за складиштење јона и њихов пролаз.
Објављени резултати истраживања
На крају, истраживачи су успели да постигну добру проводљивост помоћу кристалне батерије. Своја открића објавили су у часопису Journal of the American Chemical Society.
