He aha nga pākahiko ahua totoka ngawari?

Kua whakawhanakehia e te roopu o nga kaiputaiao o te ao tetahi momo hou o te pākahiko totoka ka taea te whakanui ake i te whānuitanga o nga waka hiko me te aukati i te ahi i roto i nga pona me nga waea atamai. Ko nga kaituhi e whakaatu ana i o raatau kitenga i roto i te Advanced Energy Materials. Ma te whakakapi i nga hiko wai e whakamahia ana i roto i nga pākahiko ka taea te utu ki te 'totoka', nga mea uku ka taea e ratou te whakaputa i nga pākahiko whai hua ake, he roa ake, he pai ake te whakamahi. Ko te tumanako a nga kairangahau ka taea e enei painga te para i te huarahi mo te pai ake, nga pākahiko matomato mo nga momo taputapu katoa tae atu ki nga motuka hiko.

Ko nga kaituhi o te rangahau, mai i te US me te UK, kei te tirotiro i nga momo rereke ki nga electrolytes wai i roto i nga pākahiko lithium katote mo etahi wa. I te tau 2016 i panuitia e ratou te whakawhanaketanga o te pākahiko totika ka taea te mahi neke atu i te rua ngaohiko o nga pūtau katote lithium tikanga, engari he rite te pai.

Ahakoa ko ta raatau hoahoa hou e tohu ana i te whakapainga nui mo tenei putanga o mua, ko te Kairangahau a Ahorangi Donald Sadoway mai i te MIT e kii ana he waahi tonu hei whakapai ake: "He uaua ki te whakatutuki i te kawe katote teitei i roto i nga taonga uku i te pāmahana teitei," ka whakamarama ia. "He whakatutukitanga angitu tenei." Ko te tumanako a nga kairangahau i muri i te whakamatau i enei pākahiko kua pai ake ka kitea he pai mo nga waka hiko me nga waka rererangi.

I roto i nga papahiko ahua totoka te kino na te wera nui ka aukatihia ma te whakamahi i nga electrolytes uku, kaua ki te mura, te wai. Mena kua pakaru te pākahiko ka timata te wera o nga kaata electrolyte uku, kaua e mura, ka kore e mau te ahi. Ko nga pores i roto i te hanganga o enei matū totoka ka taea e ratou te kawe i te kawenga hiko nui ake me nga katote e neke ana i roto i te kupenga roa i roto i te totoka.

Ko te tikanga o enei ahuatanga kua taea e nga kaiputaiao te whakanui ake i te ngaohiko me te kaha o a raatau pākahiko ka whakatauritea ki era kei roto nga wai hiko mura. Inaa, i kii a Ahorangi Sadoway: "I whakaatuhia e matou he pūtau lithium-air me te 12 volts e mahi ana i te 90 nga nekehanga C [194°F]. He teitei ake i nga mea kua tutuki."

Ko tenei hoahoa pākahiko hou he pai ke atu mo nga electrolytes muramura, tae atu ki te mea he pai ake nga electrolytes uku i nga mea waro. "Ko te mea whakamiharo ko te pai o te mahi," ko ta Ahorangi Sadoway. "He nui ake te kaha i puta mai i tenei pūtau i ta maatau i whakauru ki roto."

Ma tenei whakapumautanga ka taea e nga kaihanga te kiki i te maha o nga pūtau totoka ki roto i te rorohiko pona, i nga motuka hiko ranei me te kore e maaharahara ki te wera rawa, ka pai ake te noho haumaru o nga taputapu me te whakaroa i te oranga mahi. I tenei wa, mena ka wera enei momo pākahiko ka tupono ka mau te ahi - penei i te wa i pa ki te waea Samsung Galaxy Note 7. Ko nga mura o te ahi ka kore e horapa na te mea karekau he hau o roto o nga ruma hei pupuri i te wera; inaa, kare e taea e ratou te horapa ki tua atu o te waahi o te kino tuatahi.

Ko enei mea pakari ano hoki he tino roa; Engari, ko etahi ka ngana ki te hanga pākahiko katote lithium me nga electrolytes wai mura, e mahi ana i te pāmahana teitei ake (neke atu i te 100°C) ka mau te ahi i muri i nga huringa 500, 600 ranei. Ka taea e nga electrolytes uku te tu atu i te 7500 nga huringa utu/tuku me te kore e mau te ahi."

Ko nga kitenga hou he mea tino nui mo te whakawhānui i te whānuitanga o nga EV me te aukati i nga ahi atamai. E ai ki a Sadoway: "Ko nga reanga tawhito o nga pākahiko he papahiko hiko [motika] whakaohooho. He poto noa to raatau engari he tino pono," ka kii ia ko to raatau ngoikoretanga ko te "mehemea ka wera ake i te 60°C katahi ka ka mau te ahi."

Ko nga pākahiko lithium katote o tenei ra, e whakamarama ana ia, he pikinga ake i tenei. "He roa o raatau awhe engari ka pakaru i te wera nui me te mau ahi," ka kii ia ko te pākahiko-a-whare hou he "tuwheratanga tino nui" na te mea ka arahi atu ki nga taputapu tino pono, haumaru ake.

E whakaaro ana nga kaiputaiao o MIT e rima tau te roa o tenei hangarau kia whakamahia nuitia engari i te timatanga o tera tau ka tumanako ratou ka kite i enei momo pākahiko e uru ana ki nga waea atamai mai i nga kaihanga nunui penei i a Samsung, i a Apple ranei. I kii ano ratou he maha nga mahi arumoni mo enei ruma i tua atu i nga waea, tae atu ki nga rorohiko rorohiko me nga waka hiko.

Heoi kei te whakatupato a Ahorangi Sadoway kei te haere tonu etahi huarahi i mua i te whakaotinga o te hangarau. "Kei a matou he pūtau he tino rawe te ahua engari no nga ra moata rawa... Kare ano matou kia hanga nga pūtau ki te tauine nui, nga hiko hiko teitei."

E whakapono ana a Sadoway ka kaha te uru atu ki te nuinga o te waa na te mea ka kore noa e taea e ia te whakakii i nga EV kia nui ake te awhe engari ka taea hoki te aukati i nga ahi atamai. Ko te mea tino miharo ko tana matapae ka taea te whakamahi i nga pākahiko totika mo te ao i roto i te iti iho i te rima tau ka mohio te nuinga o nga kaihanga ki te haumaru me te pono.