Melhorar baterias com nanotecnologia
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A nanotecnologia tem importantes contribuições a dar à eficiência do armazenamento de energia. Note-se que os tipos de baterias, onde nano está fazendo a diferença são os únicos em carros, laptops e backups de energia industriais, em vez das baterias rolando em sua gaveta da cozinha.
baterias mais eficientes através de nano
Então como é que as baterias nanotecnologia ajudar a trabalhar de forma mais eficiente? Um fator chave para a eficiência da bateria é a densidade de potência, ou o quanto de energia elétrica a bateria pode fornecer por peso. Dos vários tipos de baterias em uso, as baterias de lítio-íon tem a maior densidade de energia, razão pela qual eles são usados em laptops e carros elétricos.
baterias de lítio pode armazenar a mesma quantidade de energia como uma bateria de níquel-hidreto metálico em uma embalagem mais leve e mais pequena. fabricantes de lítio-íon projetar que suas baterias duram cerca de dez anos, cerca de quatro anos a mais do que as baterias de níquel-hidreto de metal.
No entanto, as baterias de lítio-íon são mais lentos para carregar e têm problemas de segurança. (Por exemplo, em um caso divulgado há alguns anos atrás, as baterias de lítio-íon em computadores laptop pegou fogo.) Muitas empresas estão explorando o uso da nanotecnologia para mudar o material utilizado em eletrodos da bateria de lítio-íon.
Cada companhia tem usado a sua própria composição de material de propriedade, tanto para reduzir o risco de incêndios de baterias e para incorporar a capacidade de uma superfície nanoestruturada para aumentar a área de superfície sobre os eléctrodos. Este aumento da área superficial proporciona mais lugares para os iões de lítio a fazer contacto, permitindo uma maior densidade de alimentação e de descarga da bateria mais rápida e de recarga.
Esperamos que os próximos passos em melhorias de bateria baseados em nanotecnologia para aumentar a densidade de energia sobre as baterias de lítio-íon convencionais por cinco a dez vezes. Essas mudanças devem fazer laptops mais leves, que lhes permita ir um longo tempo antes de recarregar.
Estas melhorias, no entanto, depende de escolhas dos fabricantes. Por exemplo, os carros elétricos pode ser capaz de executar algumas centenas de milhas entre recargas ou pode conter menores, baterias menos caras.
melhorias nanotecnologia futuras para baterias
Usando nanotecnologia na fabricação de baterias poderiam aumentar a potência disponível de uma bateria através de vários métodos sendo desenvolvidos hoje. Por exemplo:
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Revestimento da superfície do eléctrodo com nanopartículas, nanofios, ou de outras nanoestruturas: Uma vez que o ânodo é, onde os iões de lítio são armazenados quando a bateria está carregada, aumentando o número de iões armazenados aumenta a energia eléctrica armazenada.
Vários pesquisadores e empresas que trabalham com baterias de lítio-íon têm usado nanomateriais para desenvolver ânodos com uma maior densidade de locais aos quais íons de lítio podem ser anexados. Esta técnica aumenta a área da superfície dos eléctrodos, permitindo que os iões de lítio mais para ser armazenado.
Alterando os átomos a que os laços de lítio: Alterando estes átomos muda a reacção electroquímica, o que poderia dar mais energia, o aumento da energia produzida pela bateria para um determinado peso.
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Estas técnicas podem aumentar a eficiência dos veículos eléctricos ou híbridos, reduzindo de forma significativa o peso da bateria ou aumentar a sua gama.