Kua kitea e te rangahau tetahi huarahi ki te hanga pākahiko ka whakamahia e tatou ia ra kia kaha ake, kia kaha, kia noho haumaru.
Ko te 2018 te tau, a ko o tatou oranga o ia ra kei te whakakiihia e nga taputapu rereke e rere ana hiko i runga ranei i nga pākahiko. Ko ta matou whakawhirinaki ki nga taputapu me nga taputapu e whakahaerehia ana e te pākahiko kei te tipu haere. A pūhiko he taputapu e pupuri ana i te kaha matū ka huri hei hiko. He rite nga pākahiko ki nga reactors matū iti he tauhohenga te whakaputa irahiko ki tonu i te kaha e rere ana i roto i te taputapu o waho. I te mea kei te ahu whakamua tonu te hangarau, kei te haere tonu te tono mo nga pākahiko kiato, teitei, me nga pākahiko haumaru.
He roa te hitori o nga pākahiko. Ko te kaiputaiao o Amerika a Benjamin Franklin i whakamahi tuatahi i te kupu "pahiko" i te tau 1749 i a ia e mahi ana i nga whakamatautau hiko ma te whakamahi i te huinga o nga punga hono. I hangaia e te tohunga ahupūngao Itari a Alessandro Volta te pākahiko tuatahi i te tau 1800 i te wa o te kopae parahi (Cu) me te konutea (Zn) i wehea e te kakahu i ruia ki te wai tote. Ko te pākahiko waikawa-waikawa, tetahi o nga pākahiko tino pumau me te tawhito rawa atu i hangaia i te tau 1859 a kei te whakamahia tonu i roto i nga taputapu maha tae noa ki enei ra tae atu ki te miihini whakangao o roto i roto i nga waka.
Kua roa te haere mai o nga pākahiko, a, i enei ra ka tae mai i roto i nga momo rahi mai i nga rahi Megawatt nui, no reira i roto i te ariā ka taea e ratou te penapena hiko mai i nga paamu solar me te whakamarama i nga taone paku, ka iti ranei ki nga mea e whakamahia ana i nga mataaratanga hiko. , he mea whakamiharo ehara. I roto i te mea e kiia nei ko te pākahiko tuatahi, ko te tauhohenga e whakaputa ana i te rere o nga irahiko kare e taea te huri, ka mutu ka pau tetahi o ona tauhohenga ka papatahi, ka mate ranei te pākahiko. Ko te pākahiko tuatahi ko te pākahiko zinc-carbon. He raru nui enei pākahiko tuatahi, a ko te huarahi anake ki te ruku i aua pākahiko ko te kimi tikanga e taea ai te whakamahi ano - ko te tikanga kia taea te whakakii. Ko te whakakapi i nga pākahiko me te mea hou kaore e taea, na te mea kua nui haere nga pākahiko kaha a nui noa atu kaore e taea te kii he utu nui ki te whakakapi me te tuku.
Ko te pākahiko Nickel-cadmium (NiCd) te pākahiko rechargeable rongonui tuatahi i whakamahia he alkali hei electrolyte. I te tau 1989 i whakawhanakehia nga pākahiko nickel-metal hydrogen (NiMH) he roa ake te ora i nga pākahiko NiCd. Heoi ano, he ngoikoretanga o raatau, ko te mea he tino aro nui ki te utu nui me te wera rawa inaa te utu mo te utu nui rawa atu. No reira, me puhoi te utu me te tupato kia kore ai e pakaru, me te roa ake o te utu mo nga riihi ngawari ake.
I hangaia i te tau 1980, ko nga pākahiko Lithium-ion (LIBs) nga pākahiko e tino whakamahia ana i roto i nga kaihoko. hiko nga taputapu i tenei ra. Ko te Lithium tetahi o nga mea tino maamaa, a, kei a ia tetahi o nga hiko hiko nui rawa atu, no reira he pai tenei huinga mo te hanga pākahiko. I roto i nga LIB, ka neke nga katote lithium i waenga i nga hiko rereke na roto i te electrolyte he mea hanga ki te tote me te paraoa whakarewa (i te nuinga o nga LIB tuku iho). Ko te tikanga, ko te konganuku lithium te whakarewa tino pai rawa atu i te hiko he tino kaha te kaha me te kowhiringa pai mo nga pākahiko. I te wa e ngoikore ana nga LIB ki te whakakii, ka huri te katote lithium katoo pai ki te lithium.Na reira, ko nga LIB te mea rongonui mo te whakamahi i nga momo taputapu kawe na te roa o te ora me te kaha nui. Heoi ano, ko tetahi raru nui ko te mea ka ngawari te whakaeto o te electrolyte, ka puta he ara-poto i roto i te pākahiko, ka tupono he ahi. I roto i nga mahi, he tino koretake, he koretake hoki nga LIB na te mea i te roanga o te waa ka kore e rite te ahua o te lithium. Kua puta te korero a LIB ki te whakaatu i te kaha pai me te reiti pupuri i nga waa tino onge.
No reira, kaore nga mea katoa e tino tika i roto i te ao o nga pākahiko i roto i nga tau kua pahure ake nei kua tohuhia te maha o nga pākahiko he kore haumaru na te mea ka mau te ahi, he kore pono me etahi wa karekau. Kei te rapu nga kaiputaiao o te ao ki te hanga i nga pākahiko ka iti, ka taea te whakahoki ano, ka mama ake, ka kaha ake, i te wa ano ka kaha ake. Ko te pupuri i tenei ko te maha o nga whiringa kua whakamatauria e nga kaiputaiao, engari ko te pumau me te whakahiatotanga te aukati i te nuinga o nga rangahau. Kua whakaatuhia e te polymer electrolytes te kaha nui na te mea ehara i te mea pumau engari he ngawari, he iti hoki te utu. Heoi ano, ko te take nui mo enei electrolyte polymer ko to ratou kawe kino me nga taonga miihini.
I roto i te rangahau tata i whakaputaina i roto i te ACS Nga Reta Nano, kairangahau Kua whakaatu mai ko te haumaru o te pākahiko me te maha atu o nga taonga ka taea te whakanui ma te taapiri i nga waea nano ki reira, kia pai ake ai te pākahiko. Ko tenei roopu o nga kairangahau mai i te Whare Wananga o Te Whare Wananga o Zhejiang, Haina i hanga i runga i a raatau rangahau o mua i hangaia e ratou nga waea miihini borate konupora e whakaatu ana i nga ahuatanga miihini pai me te kawe. I roto i te rangahau o naianei i tirohia e ratou mena ka pono ano tenei mo nga pākahiko ina penei waea nano ka taapirihia ki tetahi polymer electrolyte. I konatunatuahia te electrolyte solid-state ki te 5, 10, 15 me te 20 te taumaha o te konupora borate nanowires. I kitea ko nga nanowires i whakanui ake i te kawe o te electrolyte polymer solid-state i kaha ake ai nga pihini me te kaha ki te whakataurite ki nga wa o mua kaore he nanowires. Ko tenei pikinga o te kawe i runga i te pikinga o te maha o nga katote e haere ana me te neke haere i roto i te electrolyte me te tere tere. Ko te huinga katoa he rite ki te pākahiko engari me te taapiri i nga waea nano. I whakaatu tenei i te reeti teitei ake o te mahi me te piki haere o nga huringa i whakaritea ki nga pākahiko noa. I mahia ano he whakamatautau nui mo te mumura ka kitea kaore te pākahiko i wera. Ko nga tono kawe e whakamahia nuitia ana i enei ra penei i nga waea pukoro me nga rorohiko rorohiko me whakapai ake ki te kaha rawa me te kaha o te penapena. Maamaa ka nui ake te tupono o te tukunga kino, ka taea te whakahaere mo enei taputapu na te iti o te whakatakotoranga o nga pākahiko e hiahiatia ana. Engari i te mea kua hangaia, kua whakamatauhia nga tono nui ake o nga pākahiko, he mea nui te haumaru, te mauroa me te mana.
***
{Ka taea e koe te panui i te pepa rangahau taketake ma te panui i te hononga DOI kei raro nei i te rarangi o nga puna kua whakahuahia}
Puna (s)
Sheng O et al. 2018. Mg2B2O5 Nanowire Kua Whakahohehia nga Hikohiko Tikanga-a-Maamaa me te Whakaaetanga Katote Teitei, Nga Tikanga Miihini Tino Pai, me te Mahinga Mura-Retardant. Nga Reta Nano. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b00659
