Haupt AllgemeinesMXene-Batterien können in Millisekunden voll werden

MXene-Batterien können in Millisekunden voll werden

Allgemeines : MXene-Batterien können in Millisekunden voll werden

Smartphones sind in unserem Leben sehr wichtig geworden. Die Tatsache, dass sie mit Batterien betrieben werden, macht sie jedoch vorübergehend unbrauchbar, wenn diese Batterien leer sind. Dies bedeutet, dass Menschen viel wertvolle Zeit damit verbringen, ihre Handys aufzuladen. Andererseits haben die Forscher an der Drexel-Universität mit Nanomaterialien eine Lösung gefunden, mit der sichergestellt werden kann, dass wir niemals ewig mit dem Aufladen unserer Telefone verbringen müssen. Diese Forscher entwickelten ein Material namens MXene, bei dem es sich um ein zweidimensionales Material handelt, das aus einem Hydrogel und einem Oxidmetall besteht. Dieses Material ist strukturell dicht genug, um Strahlung abzuschirmen und Wasser zu filtern, und es ist auch gut leitfähig. Dies macht es zu einer guten Option für Batteriemembranen.

Dies liegt an der chemischen Zusammensetzung von MXene, die den Fluss der Elektroden durch sie optimiert. Batterien enthalten Ionen in Töpfen, die als „Redox-Aktivplätze“ bezeichnet werden, um eine Ladung zu halten, und die Anzahl der Anschlüsse, die eine Batterie enthält, ist direkt proportional zur Ladungsmenge, die eine Batterie aufnehmen kann. Im Gegensatz zu den heutigen Batteriemembranen, die nur begrenzte Wege für Ionen haben, um zu den Ports zu gelangen, erstellt MXene mehrere Wege, durch die Ionen durchlaufen können. Die natürlich hohe Leitfähigkeit von MXene hilft außerdem, die Ionen schnell voranzutreiben, was die effektive Wiederaufladungsrate erhöht.

Das Endergebnis kann eine Batterie sein, die nur zehn Millisekunden braucht, um vollständig aufgeladen zu werden, anstatt Minuten oder Stunden. Yuri Gogotsi, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften, erklärt, dass die Anwendung von MXene in der realen Welt zu besseren Laptop- und Elektroautobatterien führen könnte.

„Wenn wir anfangen, niedrig dimensionierte und elektronisch leitende Materialien als Batterieelektroden zu verwenden, können Batterien wesentlich schneller arbeiten als heute. Letztendlich werden wir durch die Anerkennung dieser Tatsache zu Auto-, Laptop- und Handyakkus führen, die in der Lage sind, mit viel höheren Raten zu laden - Sekunden oder Minuten statt Stunden. “

MXene ist noch nicht kommerziell durchführbar. Herr Gogotsi sagt, es würde mindestens drei Jahre dauern, bis Massenprodukte wie Handybatterien diese Technologie erhalten. Das Forschungsteam ist jedoch bestrebt, in naher Zukunft neue Anwendungen zu erkunden.

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