Cad iad cadhnraí soladstaide solúbtha?

D'fhorbair grúpa eolaithe idirnáisiúnta cineál nua ceallraí soladach-stáit a d'fhéadfadh raon feithiclí leictreacha a mhéadú agus tinte a chosc i ríomhairí glúine agus fóin chliste. Déanann na húdair cur síos ar a gcuid torthaí in Ardábhair Fuinnimh . Trí leictrilítí leachtacha a úsáidtear i gcadhnraí in-athluchtaithe traidisiúnta a athsholáthar le cadhnraí 'soladach', tá siad in ann cadhnraí níos éifeachtaí agus a mhaireann ar feadh tamaill a tháirgeadh atá níos sábháilte freisin le húsáid. Tá súil ag taighdeoirí gur féidir leis na buntáistí seo an bealach a réiteach do chadhnraí níos éifeachtaí agus níos glaise do gach cineál feiste lena n-áirítear gluaisteáin leictreacha.

Tá údair an staidéir, ó na SA agus an RA, ag iniúchadh roghanna eile ar leictreailítí leachtacha i gcadhnraí ian litiam le tamall anuas. In 2016 d'fhógair siad forbairt ceallraí soladach-stáit a d'fhéadfadh oibriú ag níos mó ná dhá uair an voltas de chealla ian litiam traidisiúnta, ach le héifeachtacht den chineál céanna.

Cé go léiríonn a ndearadh is déanaí feabhas suntasach ar an leagan níos luaithe seo, tugann an taighdeoir an tOllamh Donald Sadoway ó MIT faoi deara go bhfuil deis ann fós a fheabhsú: "Is féidir go mbeadh sé deacair seoltacht ard ianach a bhaint amach in ábhair ceirmeacha ag teochtaí ardaithe," a mhínigh sé. "Ba mhór an éacht é seo." Tá súil ag na taighdeoirí, tar éis tástáil a dhéanamh ar na cadhnraí feabhsaithe seo, go mbeidh siad oiriúnach le haghaidh feithiclí leictreacha nó fiú ag tiomáint eitleáin.

I stát soladach déantar damáiste cadhnraí mar gheall ar róthéamh a chosc trí úsáid a bhaint as leictrilítí ceirmeacha seachas cinn inadhainte, leachtacha. Má dhéantar damáiste don cheallraí agus má thosaíonn sé ag róthéamh na gcarranna leictrilít ceirmeacha seachas iad a adhaint, rud a chuireann cosc ​​​​air tine a ghabháil. Cuireann na pores i struchtúr na n-ábhar soladach seo ar a gcumas ualach i bhfad níos airde de lucht leictreach a iompar agus iain ag gluaiseacht trí líonra leathnaithe laistigh den soladach.

Ciallaíonn na gnéithe seo go raibh na heolaithe in ann voltas agus toilleas a gcuid cadhnraí a ardú i gcomparáid leo siúd a bhfuil leictrilítí inadhainte leachtacha iontu. Déanta na fírinne, dúirt an tOllamh Sadoway: "Léirigh muid cill litiam-aer le 12 volta ag feidhmiú ag 90 céim C [194 ° F]. Tá sé sin níos airde ná aon duine eile a bhaint amach."

Tá buntáistí féideartha eile ag an dearadh ceallraí nua seo thar electrolytes inadhainte, lena n-áirítear an bhfíric go bhfuil electrolytes ceirmeacha i gcoitinne níos cobhsaí ná na cinn orgánacha. "Is é an rud iontach cé chomh maith agus a d'oibrigh sé," a dúirt an tOllamh Sadoway. "Fuair ​​​​muid níos mó fuinnimh as an gcill seo ná mar a chuir muid isteach é."

D’fhéadfadh an chobhsaíocht seo ligean do mhonaróirí líon mór cealla soladstaide a phacáil isteach i ríomhairí glúine nó i gcarranna leictreacha gan a bheith buartha faoi róthéamh, ag déanamh feistí i bhfad níos sábháilte agus ag cur lena saolré feidhmiúil. Faoi láthair, má tá na cineálacha cadhnraí seo róthéamh beidh an baol ann go gcuirfear tine orthu - mar a tharla le déanaí le fón Samsung Galaxy Note 7. Ní bheadh ​​na lasracha a bheadh ​​mar thoradh air in ann scaipeadh toisc nach bhfuil aon aer laistigh de chealla chun dócháin a chothú; go deimhin, ní bheadh ​​siad in ann leathadh thar shuíomh an damáiste tosaigh.

Tá na hábhair soladacha seo an-fhada buan freisin; i gcodarsnacht leis sin, tá roinnt iarrachtaí chun cadhnraí ian litiam a dhéanamh le leictrilítí leachtacha inadhainte, a fheidhmíonn ag teochtaí níos airde (os cionn 100 ° C) trí thine go rialta tar éis 500 nó 600 timthriallta. Is féidir leis na leictrilítí ceirmeacha níos mó ná 7500 timthriall muirir / urscaoilte a sheasamh gan dul trí thine."

D’fhéadfadh na torthaí nua a bheith an-suntasach chun raon na EVanna a leathnú agus chun tinte fóin chliste a chosc. Dar le Sadoway: "Bhí cadhnraí tosaithe aigéad luaidhe [carr] ag na glúine níos sine de chadhnraí. Bhí raon gearr acu ach bhí siad thar a bheith iontaofa," a dúirt sé ag cur leis gurb é a laige gan choinne ná "má d'éirigh sé níos teo ná thart ar 60 °C ansin. rachadh sé trí thine."

Tá cadhnraí ian litiam an lae inniu, a mhíníonn sé, céim suas ó seo. "Tá raon fada acu ach is féidir damáiste a dhéanamh dóibh trí róthéamh mór agus tine a ghabháil," a dúirt sé ag cur leis go bhféadfadh an ceallraí nua soladach-stáit a bheith ina "cinn bhunúsach" toisc go bhféadfadh feistí i bhfad níos iontaofa agus níos sábháilte a bheith mar thoradh air.

Is dóigh leis na heolaithe ag MIT go dtógfadh sé cúig bliana an teicneolaíocht seo a úsáid go forleathan ach fiú chomh luath leis an mbliain seo chugainn tá súil acu na cineálacha cadhnraí seo a fheistiú i bhfóin chliste ó mhonaróirí móra mar Samsung nó Apple. Thug siad faoi deara freisin go bhfuil go leor úsáidí tráchtála do na cealla seo seachas fóin, lena n-áirítear ríomhairí glúine agus feithiclí leictreacha.

Tugann an tOllamh Sadoway foláireamh, áfach, go bhfuil bealach éigin le dul fós sula gcuirfear an teicneolaíocht i gcrích. "Tá cuma iontach againn ar chillín ach is laethanta an-luath atá ann... Tá cealla fós le déanamh againn le leictreoidí dlúis ardchumhachta ar scála mór."

Creideann Sadoway go nglacfar leis an dul chun cinn seo go forleathan láithreach toisc go bhfuil an cumas aige ní hamháin EVanna a bhreosla le raon i bhfad níos mó ach d'fhéadfadh sé tinte fóin chliste a chosc freisin. B’fhéidir gur ábhar iontais é a thuar go bhféadfaí cadhnraí soladstaide a úsáid go huilíoch i gceann níos lú ná cúig bliana a luaithe a bheidh formhór na monaróirí cinnte faoina sábháilteacht agus a n-iontaofacht.