Transparent batteri

Sedan slutet av februari 2013 har en grupp forskare från Kogakuin University of Japan, sex personer under ledning av professor Sato, utvecklat och implementerat en innovativ idé - ett nästan transparent litiumjonbatteri.

Slutligen, efter två och ett halvt år, nämligen den 27 augusti 2015, på Innovation Japan 2015-utställningen i Tokyo, presenterade forskarna för allmänheten en fungerande prototyp, ett genomskinligt batteri som kan laddas från ljus med olika våglängder, från rött till nära ultraviolett .

Tunna filmer av elektroderna i anoden och katoden, 90 respektive 80 nanometer tjocka, visade sig vara nästan transparenta. Ju längre våglängd för laddningsljuset är, desto mer transparent är filmelektroderna kvar efter laddning. Så under påverkan av grönt ljus, vars våglängd är 550 nanometer, är den totala transparensen 60%, och under verkan av solljus ökar litiumdensiteten på elektroderna avsevärt, och transparensen sjunker till 30%.

Det beslutades omedelbart att använda Li3Fe2 (PO4) 3 (LFP) som bas för elektrolyten för den positiva elektroden, och Li4Ti5O12 (LTO) och LiPF6 (litiumhexafluorofosfat) för den negativa elektroden. Dessa material används ofta vid produktion av konventionella opaka litiumjonbatterier.

Det var på dem, redan 2013, som forskare valde det mest lämpliga för målet. Anod- och katodfilmer applicerades på glasunderlag vid en lufttemperatur av 550 grader under 30 respektive 10 minuter.

De resulterande batterierna kan laddas både från solljus, byte av solpaneler och från andra ljuskällor med lämplig ljusstyrka. En demonstration på utställningen visade hur ett nytt batteri laddades ut fem gånger och laddades från ultraviolett med en energitäthet på 10 mW / cm2, vilket är cirka 10% av vanligt solljus. Utgångsspänningen var 3,6 volt, liksom med konventionella litiumbatterier.

Test i laboratorier som föregick utställningen visade att den nya typen av batterier tål 20 cykler med urladdningsladdning utan förlust av prestanda.

Uppfinnarna tror själva att deras transparenta batterier kommer att visa sig vara en ganska lovande lösning för att täcka dem med fönster i byggnader, bilfönster och andra transparenta ytor, som en lätt nyans som kan generera elektrisk ström.

Det är exakt vad som gör det möjligt att kombinera förnybara energikällor, metoderna för ackumulering och lagring av denna energi med de senaste systemen av så kallade "smarta byggnader", där fönstren kommer att kunna samla in och samla solenergi.