Chemical engineers at the Universit

Chemical engineers at the University of Cambridge said their 'breathing' battery was the first of its type to last more than a few charge cycles. In previous systems, the lithium reaction with the batteries' electrolyte caused the lithium anode to become clogged and inactive.

The team's innovations, published in Science, resolve that critical flaw; their battery includes a highly porous graphene electrode, made from one-atom-thick sheets of carbon atoms and an electrolyte made from the organic solvent dimethoxyethane, mixed with the salt lithium iodide.

This means that the main byproduct of the battery's reaction is lithium hydroxide, which decomposes easily when the battery is charged, rather than coating the anode.

Lithium-air batteries are regarded as one of the best hopes for long-distance electric cars, due to their great density. Because oxygen is readily available in air, they don't have to carry one of their ingredients around, and lithium itself is a low-density material. This means that a lithium-oxygen battery could store as much energy per kilogram as a petrol engine, allowing an electric car equipped with such a battery to potentially drive for 800km between charges, according to Nature.

We're not quite there yet, however; the Cambridge University team's prototype is merely a laboratory demonstration of the technology, not a ready-for-market battery, and the researchers say that a practical implementation is still a decade away.

However, senior author Professor Clare Grey says that "what we’ve achieved is a significant advance for this technology and suggests whole new areas for research -- we haven’t solved all the problems inherent to this chemistry, but our results do show routes forward towards a practical device".

The porous graphene electrode gives this design comparable efficiency to a lithium-ion battery, and also greatly increases the battery's capacity, albeit only at certain very specific rates of charge and discharge. The demonstrator currentlyu requires pure oxygen, rather than air, and the team has yet to find a way to prevent the electrode from growing lithium dendrites, which can cause short-circuits and even explode the battery.

First author Dr. Tao Liu said that "there’s still a lot of work to do, but what we’ve seen here suggests that there are ways to solve these problems -- maybe we’ve just got to look at things a little differently.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิศวกรเคมีที่มหาวิทยาลัย Cambridge กล่าวว่า แบตเตอรี่ของพวกเขา 'หายใจ' เป็นครั้งแรกของชนิดของการชาร์จน้อยสุดท้าย ในระบบก่อนหน้านี้ ปฏิกิริยาลิเทียมพร้อมของแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เกิดขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นอุดตัน และไม่ได้ใช้งานนวัตกรรมของทีม ตีพิมพ์ในวิทยาศาสตร์ แก้ไขข้อบกพร่องที่สำคัญ แบตเตอรี่ของพวกเขารวมเป็นกราฟีนที่มีรูพรุนสูงอิเล็กโทรด ทำจากแผ่นหนาหนึ่งอะตอมของคาร์บอนอะตอมและอิเล็กโทรไลท์ที่ทำจาก dimethoxyethane ตัวทำละลายอินทรีย์ ผสมกับเกลือลิเทียมไอโอไดด์ซึ่งหมายความ ว่า ผลพลอยได้หลักของปฏิกิริยาของแบตเตอรี่เป็นลิเทียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งสลายตัวไปได้อย่างง่ายดายเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จ มากกว่าการเคลือบขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมลมจะถือเป็นความหวังที่ดีที่สุดสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าระยะไกล เนื่องจากความหนาแน่นของพวกเขาดีอย่างใดอย่างหนึ่ง เนื่องจากออกซิเจนในอากาศพร้อม พวกเขาไม่ต้องนำส่วนผสมของพวกเขารอบ และลิเธียมเองเป็นวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำ ซึ่งหมายความ ว่า แบตเตอรี่ลิเธียมออกซิเจนสามารถเก็บพลังงานมากต่อกิโลกรัมเป็นเครื่องยนต์เบนซิน ทำให้เป็นรถยนต์ไฟฟ้าพร้อมแบตเตอรี่อาจไดรฟ์ 800 กิโลเมตรละ ตามธรรมชาติเราไม่ค่อนข้างมีแต่ อย่างไรก็ตาม ต้นแบบของทีมมหาวิทยาลัยแคมบริดจ์เป็นเพียงการสาธิตห้องปฏิบัติการเทคโนโลยี ไม่พร้อมสำหรับตลาดแบตเตอรี่ และนักวิจัยบอกว่าการดำเนินการปฏิบัติยังคงเป็นทศวรรษห่างกันอย่างไรก็ตาม ผู้อาวุโสศาสตราจารย์ Clare เทากล่าวว่า "ความสำเร็จของเราล่วงหน้าสำคัญสำหรับเทคโนโลยีนี้ และแนะนำพื้นที่ใหม่สำหรับการวิจัย- เรายังไม่ได้แก้ไขปัญหาทั้งหมดถึงเคมีนี้ แต่ผลของเราแสดงเส้นทางส่งต่ออุปกรณ์ในทางปฏิบัติ"อิเล็กโทรดราฟีนที่มีรูพรุนให้ประสิทธิภาพเทียบเท่าการออกแบบนี้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และยังช่วยเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ แม้ว่าเฉพาะที่บางพิเศษเฉพาะเจาะจงของการชาร์จและดิสชาร์จ Currentlyu ผ่านพลังงานต้องใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ มากกว่าอากาศ และทีมงาน ยังมีเพื่อหาวิธีการป้องกันไม่ให้เติบโต dendrites ลิเธียมอิเล็กโทรด ซึ่งสามารถทำให้เกิดการลัดวงจร และแม้ระเบิดแบตเตอรี่ผู้เขียนแรกดร.หลิวเต่าบอกว่า "ยังคงมีงานทำเป็นจำนวนมาก แต่สิ่งที่เราเคยเห็นที่นี่แนะนำว่า มีวิธีแก้ปัญหาเหล่านี้ - บางทีเราได้เพียงแค่มองสิ่งที่แตกต่างกันเล็กน้อย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วิศวกรเคมีที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าวว่า ตน ' หายใจ ' แบตเตอรี่เป็นครั้งแรกที่พิมพ์ล่าสุดกว่าไม่กี่คิดรอบ ในระบบเก่า ปฏิกิริยากับแบตเตอรี่ลิเธียมอิเล็กโทรลิเธียมขั้วบวก ' เกิดการอุดตัน และไม่ได้ใช้งานนวัตกรรมของทีมที่ตีพิมพ์ในวิทยาศาสตร์ แก้ไขข้อบกพร่องที่สำคัญ ; แบตเตอรี่ของพวกเขาประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าที่ทำจากกราฟีนวัสดุพรุนสูง , แผ่นหนาอะตอมของคาร์บอนอะตอมและเกลือแร่ได้จากตัวทำละลายอินทรีย์ dimethoxyethane ผสมกับเกลือไอโอไดด์ลิเธียม .ซึ่งหมายความ ว่า อาหารหลักของปฏิกิริยาของแบตเตอรี่ลิเธียมไฮดรอกไซด์ ที่สลายตัวได้ง่ายเมื่อชาร์จแบตเตอรี่มากกว่าการเคลือบแอโนดแบตเตอรี่ลิเธียมอากาศจะถือเป็นหนึ่งในดีที่สุดหวังสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าระยะไกลเนื่องจากความหนาแน่นมากของพวกเขา เพราะออกซิเจนจะพร้อมใช้ได้ในอากาศ พวกเขาไม่ต้องดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งของวัสดุ และลิเธียม ตัวเองคือ ความหนาแน่นของวัสดุ ซึ่งหมายความว่าลิเธียมแบตเตอรี่สามารถเก็บออกซิเจนมากพลังงานต่อกิโลกรัม เป็นเครื่องยนต์เบนซิน ให้ไฟฟ้าเช่นแบตเตอรี่รถพร้อมกับอาจไดรฟ์สำหรับ 800km ระหว่างค่าใช้จ่าย ให้เป็นไปตามธรรมชาติเราก็ยังมีไม่มาก อย่างไรก็ตาม ต้นแบบมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ทีมเป็นเพียงห้องปฏิบัติการสาธิตเทคโนโลยี ไม่ใช่พร้อมสำหรับตลาดแบตเตอรี่ และนักวิจัยกล่าวว่าการใช้งานจริงยังคงเป็นทศวรรษเลยอย่างไรก็ตาม ผู้เขียนอาวุโสศาสตราจารย์แคลร์สีเทากล่าวว่า " สิ่งที่เราได้รับคือล่วงหน้าที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีนี้และแนะนำพื้นที่ใหม่ทั้งหมดเพื่อการวิจัย . . . เรายังไม่ได้แก้ไขปัญหาที่แท้จริงของเคมีนี้ แต่ผลที่เราทำเส้นทางให้เดินหน้าไปสู่อุปกรณ์ " ในทางปฏิบัติกราฟีนวัสดุขั้วให้ออกแบบนี้เปรียบประสิทธิภาพแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน , และยัง ช่วยเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ แต่เพียงบางอย่างที่เฉพาะเจาะจงมากอัตราค่าธรรมเนียมและการปล่อย การอธิบาย currentlyu ต้องการออกซิเจนบริสุทธิ์มากกว่าอากาศ และทีมงานยังหาวิธีป้องกันไฟฟ้า จากการปลูกกุยช่ายลิเธียม ซึ่งสามารถทำให้เกิดการลัดวงจรและระเบิดแบตเตอรี่ครั้งแรกที่ผู้เขียน ดร. เต่า หลิวกล่าวว่า " ยังคงมีงานที่ต้องทำเยอะมาก แต่สิ่งที่เราเห็นที่นี่ ชี้ให้เห็นว่า มีวิธีการที่จะแก้ปัญหาเหล่านี้ บางทีเราต้องมองสิ่งที่แตกต่างกันเล็กน้อย .