Detta är kiselpolymeren och batteriet som används för forskningen. Kredit:UC Riverside
Med hjälp av ett material som finns i Silly Putty och kirurgiska slangar, en grupp forskare vid University of California, Riverside Bourns College of Engineering har utvecklat ett nytt sätt att tillverka litiumjonbatterier som kommer att hålla tre gånger längre mellan laddningar jämfört med den nuvarande industristandarden.
Teamet skapade kiseldioxid (SiO 2 ) nanorörsanoder för litiumjonbatterier och fann att de hade över tre gånger så mycket energilagringskapacitet som de kolbaserade anoder som används för närvarande. Detta har betydande konsekvenser för industrier inklusive elektronik och elfordon, som alltid försöker pressa ut längre urladdningar ur batterierna.
"Vi tar samma material som används i barnleksaker och medicinsk utrustning och till och med snabbmat och använder det för att skapa nästa generations batterimaterial, " sa Zachary Favors, huvudförfattare till en nyss publicerad artikel om forskningen.
Pappret, "Stabil cykling av SiO 2 Nanorör som högpresterande anoder för litiumjonbatterier, " publicerades online i tidskriften Nature Vetenskapliga rapporter .
Den var medförfattare av Cengiz S. Ozkan, professor i maskinteknik, Mihrimah Ozkan, professor i elektroteknik, och flera av deras nuvarande och tidigare doktorander:Wei Wang, Hamed Hosseinni Bay, Aaron George och Favors.
Teamet fokuserade ursprungligen på kiseldioxid eftersom det är en extremt riklig förening, miljövänlig, giftfri, och finns i många andra produkter.
Kiseldioxid har tidigare använts som anodmaterial i litiumjonbatterier, men förmågan att syntetisera materialet till mycket enhetliga exotiska nanostrukturer med hög energitäthet och lång livslängd har varit begränsad.
Det viktigaste fyndet var att nanorören av kiseldioxid är extremt stabila i batterier, vilket är viktigt eftersom det innebär en längre livslängd. Specifikt, SiO 2 nanorörsanoder cyklades 100 gånger utan någon förlust av energilagringskapacitet och författarna är mycket övertygade om att de skulle kunna cyklas hundratals gånger till.
Forskarna fokuserar nu på utvecklade metoder för att skala upp produktionen av SiO 2 nanorör i hopp om att de skulle kunna bli en kommersiellt gångbar produkt.
