Bayangkan bateri yang boleh dicas semula selama beberapa dekad. Tidak lagi menyingkirkan telefon bimbit kerana hayat bateri semakin berkurangan. Tiada lagi tapak pelupusan yang diisi dengan bateri litium ion.
Ini adalah satu langkah yang lebih dekat dengan realiti, terima kasih kepada penyelidik dari University of California di Irvine.
Penemuan yang boleh membawa kepada bateri ultra sepanjang hayat berlaku dengan serendipity. Satu pasukan penyelidik yang diketuai oleh Reginald Penner, ketua jabatan kimia universiti, telah mengkaji nanowires, wayar konduktif kecil yang menunjukkan janji besar untuk digunakan dalam bateri. Masalahnya ialah nanowires adalah rapuh dan biasanya mula meronta dan retak selepas beberapa kitaran pengecasan.
Suatu hari, Mya Le Thai, seorang calon PhD di makmal Penner, memutuskan untuk menukar elektrolit cecair yang mengelilingi pemasangan nanowire dengan versi gel.
"Dia mula kitaran kapasitor gel ini, dan ketika itulah kami terkejut, " kata Penner. "Dia berkata, 'benda ini telah berbasikal 10, 000 kitaran dan ia masih berlaku.' Dia kembali beberapa hari kemudian dan berkata 'telah berbasikal untuk 30, 000 kitaran.' Itu berterusan selama sebulan. "
Pasukan menyedari mereka mempunyai sesuatu yang istimewa di tangan mereka. Walaupun mereka masih tidak yakin mengapa menggunakan gel elektrolit seolah-olah menyimpan nanowires daripada memecah, mereka mempunyai hipotesis. Gel, Penner menjelaskan, adalah kira-kira setebal seperti mentega kacang. Nanowires, yang beratus-ratus kali lebih kurus dari rambut manusia dan diperbuat daripada oksida mangan, adalah 80 peratus berliang. Lama kelamaan, gel tebal perlahan-lahan meresap ke dalam liang nanowires dan menjadikannya lebih lembut. Kelembutan ini mengurangkan kerapuhan mereka.
"Selepas 5, 000 kitaran dengan cecair biasa, [nanowires] mula pecah, " kata Penner. "Dan kemudian mereka mula jatuh. Tiada yang berlaku dalam gel itu. "
Sekarang, pasukan sedang berusaha untuk menguji hipotesis ini. Sekiranya betul, mereka akan terus mencuba pelbagai jenis bahan dan gel untuk melihat apa yang paling berkesan. Sekiranya kerja-kerja itu tahan, nanowires gel-dibungkus akhirnya boleh menjadi komponen dalam bateri ultra-tahan lama. Ini mungkin beberapa tahun di jalan raya, kata Penner, walaupun dia telah menelefon dari syarikat yang berminat dalam penciptaan makmalnya.
"Gambar besar ialah mungkin ada cara yang sangat mudah untuk menstabilkan nanowires jenis yang kami belajar, " kata Penner. "Jika ini ternyata benar, ia akan menjadi kemajuan yang besar untuk masyarakat."
Oleh kerana kebanyakan elektronik isi rumah mempunyai jangka hayat yang terhad oleh faktor selain hayat bateri, bateri yang berlangsung selama sedekad atau dua dapat dengan mudah mengatasi peranti yang dikuasainya.
"Jika anda boleh mendapatkan 100, 000 kitaran daripada bateri lithium ion, ini bermakna anda tidak perlu membeli dua daripadanya, " kata Penner. "Kami bercakap tentang seumur hidup selama 20 tahun, mungkin lebih lama daripada itu."
