Caurspīdīgs akumulators

Kopš 2013. gada februāra beigām Japānas Kogakuin universitātes zinātnieku grupa, seši cilvēki, kurus vada profesors Sato, izstrādā un īsteno novatorisku ideju - gandrīz caurspīdīgu litija jonu akumulatoru.

Visbeidzot, pēc divarpus gadiem, proti, 2015. gada 27. augustā, izstādē Innovation Japan 2015, kas notika Tokijā, pētnieki plašākai sabiedrībai iepazīstināja ar darba prototipu - caurspīdīgu akumulatoru, ko var uzlādēt no gaismas ar dažādu viļņu garumu, no sarkanā līdz gandrīz ultravioletajam. .

Anoda un katoda elektrodu plānas plēves, attiecīgi 90 un 80 nanometru biezas, izrādījās gandrīz caurspīdīgas. Jo ilgāks ir lādēšanas gaismas viļņa garums, jo caurspīdīgāki plēves elektrodi paliek pēc uzlādes. Tātad zaļās gaismas ietekmē, kuras viļņa garums ir 550 nanometri, kopējais caurspīdīgums ir 60%, un saules gaismas ietekmē litija blīvums uz elektrodiem ievērojami palielinās, un caurspīdīgums samazinās līdz 30%.

Tūlīt tika nolemts izmantot Li3Fe2 (PO4) 3 (LFP) kā elektrolīta pamatu pozitīvajam elektrodam, bet Li4Ti5O12 (LTO) un LiPF6 (litija heksafluorofosfāts) - negatīvajam elektrodam. Šie materiāli tiek plaši izmantoti parasto, necaurspīdīgo litija jonu akumulatoru ražošanā.

Tieši viņiem jau 2013. gadā zinātnieki izvēlējās par vispiemērotāko mērķa sasniegšanai. Anoda un katoda plēves tika uzklātas uz stikla pamatnēm attiecīgi gaisa temperatūrā 550 grādi attiecīgi 30 un 10 minūtes.

Iegūtās baterijas var uzlādēt gan no saules gaismas, gan aizstājot saules paneļus, gan no citiem piemērota gaismas spilgtuma avotiem. Demonstrācija izstādē parādīja, kā jauna baterija tika izlādēta piecas reizes un uzlādēta no ultravioletā starojuma ar enerģijas blīvumu 10 mW / cm2, kas ir aptuveni 10% no parastās saules gaismas. Izejas spriegums bija 3,6 volti, kā arī parastās litija baterijas.

Pārbaudes laboratorijās pirms izstādes parādīja, ka jauna tipa akumulatori var izturēt 20 izlādes ciklus, nezaudējot veiktspēju.

Paši izgudrotāji uzskata, ka viņu caurspīdīgās baterijas būs diezgan daudzsološs risinājums to pārklāšanai ar ēku logiem, automašīnu logiem un citām caurspīdīgām virsmām kā gaismas nokrāsu, kas var radīt elektrisko strāvu.

Tas ir tieši tas, kas ļaus apvienot atjaunojamos enerģijas avotus, šīs enerģijas uzkrāšanas un uzglabāšanas metodes ar jaunākajām tā dēvēto “viedajām ēkām”, kuru logi spēs savākt un uzkrāt saules enerģiju.