Down Under är något elektrifierande på gång, och nej, det är inte ännu en Crocodile Dundee-film. Australiska forskare skryter om ett stort steg i batterivärlden, vilket potentiellt kan förändra spelet för både elfordon och smartphones. Namnet på game changer? Litium-svavel (Li-S) batteriet.
Den nypräglade Li-S-batteridesignen, som utvecklats vid Monash University i Melbourne, erbjuder en imponerande mängd fördelar jämfört med de traditionella litiumjonbatterier som vi alla har lärt känna (och ibland, motvilligt, byter ut). Den nya batteritekniken håller fem gånger så mycket energi samtidigt som den ringer in till halva kostnaden och ser ut som den heliga gral som världen har letat efter.
Det fina med detta framsteg handlar om att minska mängden litium som används och att avsevärt stärka batteriets livslängd. Men det är inte bara den förbättrade livslängden som drar till sig uppmärksamhet. Dessa Monash-trollkarlar har introducerat en "nanoporös polymerbelagd litiumfolieanod", som i enklare termer är en snygg ny design som är enklare för plånboken och packar mer energi.
Historiskt sett hade Li-S-batterier en del, låt oss kalla det, "oönskad kemi." När litiumanoden och svavelkatoderna bestämde sig för att blandas, skapade de dendriter - trädliknande strukturer - som skulle försämra batteriet och elektrolyten. Som ett resultat skulle dessa batterier ibland kalla det slut efter ynka 50 cykler. Och i en ganska dramatisk utgång, ibland kunde de till och med kortsluta och sätta den brandfarliga elektrolyten i brand. Låter som en dramatisk såpopera i Battery Land, eller hur? Tja, litiumjonbatterier är inte heller oskyldiga, de går ibland upp i lågor.
Men Monash-forskarna, ledda av den ständigt entusiastiske doktoranden Declan McNamara, utarbetade ett botemedel mot dessa melodramatiska problem. Deras polymerbeläggning, tunnare än ett pappersark och full av små hål (mindre än en nanometer breda), fungerar som en slags vaktmästare. Det tillåter litiumjoner att ströva fritt samtidigt som det hindrar andra inblandning kemikalier. Enligt McNamara fungerar denna beläggning inte bara som en fångvaktare utan också som ett stödsystem, vilket hjälper litium i dess laddning och urladdning.
"Om du tänker på metalliskt litium som tonåring med gränslös energi, låter ett dåligt batteri bara den energin gå till spillo", förklarar McNamara, "Men om den utnyttjas rätt kan denna energi leda till enastående lagringsenheter som är enkla att skapa. Den här nya beläggningen tar oss närmare tillverkningen av effektiva Li-S-batterier."
Professor Mainak Majumder stöder McNamara och påpekar att studien lägger fram en ny plan för att skydda Li-metall från snabbt förfall, tidigare den ökända akilleshälen för Li-S-batterier. Enligt professor Matthew Hill, en annan medlem av tankesmedjan, kan dessa batterier bli nästa stora grej för en marknad som är hungrig efter avancerade energilösningar, särskilt när efterfrågan på elfordon, flygplan och elektronik ökar.
Nu, medan Li-S-batteriet för närvarande suger upp rampljuset, är det viktigt att komma ihåg att batteriuniversumet är enormt. Andra spirande utmanare som zinkjon, natriumjon och järnluft tävlar också om en del av kakan, ivriga att utmana litiumjonens långvariga regeringstid.
