锂离子电池的未来:TAQ,有机化合物的超级力量 💪⚡️

科学家们正在竞相寻找锂离子电池的替代材料,从锰到钠现在,他们可能已经找到了另一种选择——TAQ

兰博基尼与麻省理工学院合作,打造前沿有机电池技术。

📅 2021年,我们的生活依赖锂离子电池。从智能手机到电动汽车,这些便携式能量强大的小家伙让我们保持连接并持续前进。但当我们在科技驱动的世界中飞速前进时,我们面临一个令人沮丧的现实:这些电池的局限性。

⚡️ 它们充电速度比以往任何时候都要快,但仍有待改进的空间。它们所采用的材料,特别是钴和镍,不仅价格昂贵,而且在伦理和可持续性方面也存在问题。研究人员一直致力于寻找替代材料,从锰到钠,希望革新电池技术,并摆脱钴和镍。现在,他们可能找到了一个新的候选者:TAQ。

⚡️ 等一下,你可能会问TAQ是什么?好吧,与大多数现有的锂离子电池化学成分不同,TAQ是一种有机化合物。不,我们不是在谈论什么吃草长大的嬉皮士电池。我们在谈论一种碳基材料,它有可能改变规则。研究人员一直在研究有机材料作为阴极(电池的负极)的使用,因为它们具有以较低成本储存更多能量的潜力。然而,这些材料以前在耐久性方面遇到困难,因为它们往往在当前行业常用的液态电解质中溶解。但是TAQ呢?它不会在两种广泛使用的电解质中溶解!

🏋️‍♀️ TAQ相比目前最常用的锂离子电池化学成分之一,即镍锰钴(NMC),具有令人瞩目的能量密度提高了50%。没错,就像是有机化合物的超级英雄一样,展示着它的力量,让NMC相形见绌。

🔬 TAQ在科学上被称为双四胺苯醌,由碳、氮、氧和氢组成,并排列在三个相邻的六角形中。它的结构与广泛用于锂离子电池的阳极材料石墨相似。每个TAQ分子通过氢键与多达六个其他分子相吸引,形成一个几乎平坦的薄片,可以堆叠和层叠,带有小孔可以储存那些宝贵的锂离子。

🔍 等等,是谁发现了这个革命性材料?天扬·陈(Tianyang Chen)和哈里什·班达(Harish Banda)这两个聪明的头脑,在米尔恰·丁卡(Mircea Dincă)的实验室中偶然发现了TAQ。丁卡是麻省理工学院的教授,以与兰博基尼合作为他们的超级跑车进行电气化而闻名。兰博基尼此前在他的实验室为他们的Sian型号开发了超级电容器,对这种开创性材料的专利进行了快速授权。看来超级跑车行业不仅关注速度,还注重可持续能源,加速我们进入未来。

现在,让我们进行一些问答,解答关于TAQ和锂离子电池未来的问题:

问:TAQ与其他锂离子电池化合物有什么不同?

答:TAQ作为有机化合物在人群中脱颖而出,它有潜力以较低成本提供更高能量密度,而不像镍锰钴(NMC)等传统化合物。它也不溶于常用的电解液,使其更耐久和稳定。

问:TAQ会完全取代电池中的钴和镍吗?

答:尽管TAQ显示出巨大的潜力,但现在还为时过早说它是否会完全取代钴和镍。研究人员不断探索替代材料,而TAQ只是其中一个令人兴奋的发现。然而,减少我们对钴和镍的依赖将是迈向更伦理和可持续的电池技术的重要一步。

问:TAQ电池有哪些潜在应用?

答:TAQ可能适用于各种应用,从智能手机和笔记本电脑到电动汽车。它改进的能量密度和潜在的成本效益使其成为任何依赖锂离子电池的设备的有吸引力的选择。

问:TAQ环境友好吗?

A: 作为一种有机化合物,TAQ为更环保的电池解决方案提供了潜力。有机材料具有更丰富的优势,并且不太依赖危险的采矿工艺。然而,需要进一步的研究和开发来评估TAQ电池生产和处理的完整环境影响。

🌍除了TAQ的直接影响之外,对更好的电池化学成分的探索是推动能源储存技术进步的深刻欲望驱使的。随着对电动汽车和可再生能源的需求不断增加,我们需要找到更好、更安全、更可持续的电池解决方案。研究人员不仅关注像TAQ这样的材料,还在探索固态电池、钠离子电池甚至是仿生设计的进展。

🔮未来可能会给我们带来充电速度秒级、储存了前所未有能量并能够经年不衰的电池。想象一下,一个世界上电动汽车击败了有毒汽车;想象一下,智能手机在重要电话中永不断电;想象一下,可再生能源高效且丰富地储存着。这就是我们努力实现的未来,由创新和科学家工程师们的坚定决心推动。

🔗以下是一些额外的资源供您探索:

  1. 超越锂离子电池-Advanced Science News
  2. 下一代电池-MIT Technology Review
  3. 电池革命令人兴奋,但别忘了可持续基建-福布斯
  4. 固态电池-能源部
  5. 钠离子电池-Oxford Energy

💬您怎么看待TAQ和锂离子电池的未来?您能想象自己驾驶由TAQ电池驱动的电动汽车吗?在下方评论区分享您的想法、问题和梦想!别忘了点击分享按钮,传播这个消息!让我们共同助力未来! 💪⚡️

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