Silly Putty-materiale inspirerer til bedre batterier

Ved at bruge et materiale fundet i Silly Putty og kirurgiske slanger, en gruppe forskere ved University of California, Riverside Bourns College of Engineering har udviklet en ny måde at lave lithium-ion-batterier på, der holder tre gange længere mellem opladninger sammenlignet med den nuværende industristandard.

Holdet skabte siliciumdioxid (SiO ₂ ) nanorøranoder til lithium-ion-batterier og fandt ud af, at de havde over tre gange så meget energilagringskapacitet som de kulstofbaserede anoder, der bruges i øjeblikket. Dette har betydelige konsekvenser for industrier, herunder elektronik og elektriske køretøjer, som altid forsøger at presse længere afladninger ud af batterierne.

"Vi tager det samme materiale, der bruges i børns legetøj og medicinsk udstyr og endda fastfood, og bruger det til at skabe næste generations batterimaterialer, " sagde Zachary Favors, hovedforfatteren til en netop offentliggjort artikel om forskningen.

Papiret, "Stabil cykling af SiO ₂ Nanorør som højtydende anoder til lithium-ion-batterier, " blev offentliggjort online i tidsskriftet Nature Videnskabelige rapporter .

Det var medforfatter af Cengiz S. Ozkan, professor i maskinteknik, Mihrimah Ozkan, professor i elektroteknik, og flere af deres nuværende og tidligere kandidatstuderende:Wei Wang, Hamed Hosseinni Bay, Aaron George og Favors.

Holdet fokuserede oprindeligt på siliciumdioxid, fordi det er en ekstremt rigelig forbindelse, miljøvenligt, ikke giftig, og findes i mange andre produkter.

Siliciumdioxid har tidligere været brugt som anodemateriale i lithium-ion-batterier, men evnen til at syntetisere materialet til meget ensartede eksotiske nanostrukturer med høj energitæthed og lang cykluslevetid har været begrænset.

Det vigtigste fund var, at siliciumdioxid nanorørene er ekstremt stabile i batterier, hvilket er vigtigt, fordi det betyder en længere levetid. Specifikt, SiO ₂ nanorørs anoder blev cyklet 100 gange uden tab af energilagringskapacitet, og forfatterne er meget sikre på, at de kunne cykles flere hundrede gange.

Forskerne er nu fokuseret på udviklede metoder til at opskalere produktionen af ​​SiO ₂ nanorør i håb om, at de kunne blive et kommercielt levedygtigt produkt.