Der durchscheinende Li-Ion-Akku wird durch Licht aufgeladen
Japanische Erfinder haben eine durchscheinende Lithium-Ionen-Batterie mit einem sehr dünnen Elektrodenfilm gezeigt, der die Batterie auflädt. In Zukunft kann solches Material die Fenster von Gebäuden, Autofenster als Farbton und andere durchscheinende Oberflächen bedecken, die elektrischen Strom erzeugen.Die Entwicklung einer lichtdurchlässigen Batterie begann 2013 ( pdf ) und am 27. August 2015 wurde auf der Innovation Japan 2015 ein funktionierender Prototyp vorgestellt .Die Erfinder sind eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Mitsunobu Sato, Präsident der Kogakuin-Universität in Tokio und Professor am Institut für Angewandte Physik der School of Advanced Engineering dieser Universität.Ohne Sonnenlicht lässt das Material das Licht recht gut durch: Bei einer Wellenlänge von 550 nm, die grünem Licht entspricht, beträgt die Transparenz einer entladenen Batterie 60%. Bei Sonnenlicht beginnt die Batterie, Ladung anzusammeln, die Lithiumdichte auf den Elektroden nimmt zu und die Wertigkeit des Materials ändert sich, sodass sich der Füllstand ändert Transparenz wird auf 30% reduziert.
Im Jahr 2013 war die Hauptelektrolytkomponente für die positive Elektrode Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3(LFP) und für die negative Elektrode - Li 4 Ti 5 O 12 (LTO) und LiPF 6 (Lithiumhexafluorophosphat). Diese Materialien werden häufig bei der Herstellung herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien verwendet.Die Erfinder haben erreicht, dass sie die Dicke der Elektroden auf 80-90 Nanometer reduzieren und nahezu transparente Filme herstellen konnten: Kathode 80 nm, Anode 90 nm. Die Grafik zeigt die Transparenz der LFP- und LTO-Filme für Wellen unterschiedlicher Länge.
Die folgende Grafik zeigt die Transparenz eines gesamten Akkus vor und nach dem Aufladen.
Batterien werden durch Sonnenlicht oder eine andere helle Lichtquelle aufgeladen. Die Ausgangsspannung wurde auf 3,6 V festgelegt. Unter Laborbedingungen hielt die Batterie zwanzig Lade- / Entladezyklen praktisch ohne Leistungsverlust stand.
Die neue Version der Batterie im Jahr 2015 wurde im Vergleich zum Beispiel vor zwei Jahren modifiziert. Es wird berichtet, dass einige Chemikalien durch andere ersetzt wurden, aber ein wissenschaftliches Papier, das das neue Design beschreibt, wurde noch nicht veröffentlicht. Auf der Innovation Japan 2015 zeigten die Erfinder, wie eine Batterie fünfmal entladen und aus dem nahen UV mit einer Energieflussdichte von 10 mW / cm 2 geladen wird , was etwa einem Zehntel des Sonnenlichts entspricht.Source: https://habr.com/ru/post/de384161/
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