Imaginează-ți o baterie care ar putea fi reîncărcată zeci de ani. Nu mai scapi de telefoanele mobile din cauza scăderii duratei de viață a bateriei. Nu mai sunt depozite de gunoi umplute cu baterii cu ioni de litiu.
Acesta este cu un pas mai aproape de realitate, datorită lucrărilor cercetătorilor de la Universitatea California din Irvine.
Descoperirea care ar putea duce la baterii cu durată lungă de viață s-a întâmplat prin serendipitate. O echipă de cercetători condusă de Reginald Penner, președintele departamentului de chimie al universității, a studiat nanowires, mici fire conductoare care arată o mare promisiune pentru utilizarea în baterii. Problema este că nanofilele sunt fragile și, în general, încep să se frăgească și să se crape după un anumit număr de cicluri de încărcare.
Într-o zi, Mya Le Thai, doctorand în laboratorul lui Penner, a decis un capriciu să schimbe electrolitul lichid din jurul ansamblului nanowire cu o versiune gel.
„A început să facă ciclul acestor condensatoare cu gel și atunci am primit surpriza”, își amintește Penner. "Ea a spus, " acest lucru a fost de ciclism de 10.000 de cicluri și încă merge. " Ea s-a întors câteva zile mai târziu și a spus „a mers cu bicicleta timp de 30.000 de cicluri”. Asta a continuat timp de o lună.
Echipa și-a dat seama că au ceva special pe mâini. Cu toate că încă nu sunt siguri de ce utilizarea unui electrolit cu gel pare să împiedice nanofirele să se descompună, acestea au o ipoteză. Gelul, explică Penner, este la fel de gros ca untul de arahide. Nanofirele, care sunt de sute de ori mai subțiri decât părul uman și sunt fabricate din oxid de mangan, sunt 80 la sută poroase. În timp, gelul gros se scurge încet în porii din nanofire și le face mai moi. Această moliciune reduce fragilitatea lor.
"După 5.000 de cicluri cu lichid normal, [nanofirele] încep să se rupă", spune Penner. „Și apoi încep să cadă. Nimic din asta nu se întâmplă în gel.
În acest moment, echipa lucrează pentru a testa această ipoteză. Dacă este corect, vor continua să experimenteze cu diferite tipuri de materiale și geluri pentru a vedea ce funcționează cel mai bine. În cazul în care lucrările se mențin, nanoferele învelite cu gel ar putea fi în cele din urmă o componentă a bateriilor de lungă durată. Este probabil câțiva ani în drum, spune Penner, deși a recepționat apeluri de la companii interesate de crearea laboratorului său.
„Imaginea cea mare este că poate exista un mod foarte simplu de a stabiliza nanoferele de tipul pe care l-am studiat”, spune Penner. „Dacă acest lucru se dovedește a fi în general adevărat, ar fi un avans mare pentru comunitate.”
Întrucât majoritatea electronicelor casnice au o durată de viață limitată de factori, în afară de durata de viață a bateriei, o baterie care durează un deceniu sau două ar putea să depășească cu ușurință dispozitivul pe care îl alimentează.
„Dacă ai putea scoate 100.000 de cicluri dintr-o baterie cu ioni de litiu, s-ar putea să însemne că nu trebuie niciodată să le cumperi două”, spune Penner. „Vorbim despre o viață de 20 de ani, poate chiar mai mult decât atât.”
