Батериите на бъдещето
Стремежът за разработване на по-добра технология за акумулаторите на превозни средства може да донесе дивиденти за електронните цигари. Изследователи в Китай и Америка са разработили ново съединение от черен фосфор, което позволява бързо зареждане на литиево-йонни клетки. В Чили, жизненоважната държава, доставяща литий на света, правителството се опитва да екологизира процеса на добив.
Китайската информационна агенция Xinhua съобщава, че китайско-американски изследователски екип, ръководен от Ксин Сенхйя, е разработил нов революционен електрод за литиево-йонни клетки от черен фосфор. За разлика от опасния бял фосфор и червената версия, която може да се промени в бяла, черният фосфор е най-безопасната форма и по-рано се смяташе, че няма почти никаква търговска употреба.
Ключът към пробива е, че като по-голям атом, черният фосфор има повече електрони от въглерода. Понастоящем под формата на графит въглеродът се използва за електродите в литиевите батерии. Графитът образува (по същество) плоска двумерна структура, но черния фосфор образува триизмерен фосфорен лист.
Тази нова структура означава, че батерията може да бъде презаредена до 80% от капацитета си само за девет минути. Нещо повече, това също подобрява дълголетието на клетката, тъй като изследването демонстрира, че дори след 2000 пълни цикли на презареждане клетките запазват 90% от капацитета си.
Ползите от различните електроди не спират дотук. Те също така показаха, че клетките успяват да постигнат три пъти капацитета на традиционните Li-йонни батерии.
Екипът заявява, че това не означава, че тези подобрени батерии скоро ще наводнят пазара. Те посочиха потенциални проблеми с производството и възможността то да не е икономически изгодно. Остава проблемът с набавянето на основния материал - литий.
Повече от половината литиеви залежи в света съществуват в Чили. Преди пет години беше предсказано, че Тесла ще пресуши световните залежи до 2020 г., но Чили все още произвежда 18 000 метрични тона годишно и има резерв от над 8,5 милиона метрични тона. Конкуренцията за този ресурс ще се засили, тъй като електрическите превозни средства стават все по-масови.
Проблемът, с който се сблъсква Чили, не е изчерпването на доставките, а самото копаене. Водата се изпомпва от подземните резервати, за да се създадат басейни. След това водата се изпарява, оставяйки литиевите соли за събиране - но тази тежка загуба на вода засяга местните общности и правителството притиска минните компании да променят своите действия.
Натискът за търсенето на литий сега е толкова голям, че цената му се е удвоила за пет години и ще ескалира още повече, тъй като конкурентните интереси се борят за господство на пазара. Ако правителството не успее да разреши проблема, щетите за околната среда ще продължат в района на Атакама.
Изводът е, че въпреки че това няма да повлияе на вейпърите в краткосрочен план, разработките от автомобилната индустрия в един момент непременно ще имат ефект - по-добри батерии, недостиг или увеличаващи се разходи.
Използвани материали
https://www.planetofthevapes.co.uk/news/vaping-news/2020-10-28_tomorrow-s-batteries.html
