แบตเตอรี่ลิเธียม 'Workhorse' อาจมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากได้รับการออกแบบใหม่

"สิ่งที่เรามีในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้นอยู่ที่ขีด จำกัด ของความสามารถของมัน" นายอาร์เชอร์กล่าว แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่กลายเป็นตัวขับเคลื่อนในการเปิดใช้งานเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่ทำงานที่ความจุข้อมูลเกินกว่าร้อยละ 90 การปรับแต่งทางวิศวกรรมเล็กน้อยอาจนำไปสู่แบตเตอรี่ที่มีพื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น แต่นี่ไม่ใช่ทางออกในระยะยาว ."

"คุณต้องมีการเปลี่ยนความคิดอย่างรุนแรง" เขากล่าว "และนั่นหมายความว่าคุณต้องเริ่มต้นตั้งแต่เริ่มแรก"

Snehashis "Sne" Choudhury, Ph.D. '18 ได้ข้อสรุปว่า Archer เป็นทางออกที่ "สง่างาม" สำหรับปัญหาพื้นฐานที่เกิดขึ้นกับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ซึ่งใช้แบตเตอรี่ลิเทียมอนินทรีย์ที่เป็นโลหะที่มีความหนาแน่นสูง: บางครั้งความหายนะเกิดขึ้นเนื่องจาก dendrites ซึ่งเป็นกระดูกสันหลังของลิเทียมที่เติบโตจากขั้วบวก ไอออนเคลื่อนที่ไปมาตลอดอิเลคโตรไลต์ในระหว่างการประจุและการปลดปล่อย

ถ้า dendrite ผ่านตัวคั่นและไปถึงขั้วลบอาจลัดวงจรและเกิดเพลิงไหม้ได้ อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งได้รับการแสดงเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของ dendrite ด้วยกลไก แต่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการขนส่งไอออนอย่างรวดเร็ว สารละลาย Choudhury: ช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของการ์ดิเนอร์ด้วยโครงสร้างของตัวอิเลคโตรไลท์ซึ่งสามารถควบคุมทางเคมีได้

การใช้ขั้นตอนการทำปฏิกิริยากับกลุ่มอาร์เชอร์ที่นำมาใช้ในปี พ.ศ. 2558 พวกเขาใช้ "อนุภาคนาโนที่มีการเชื่อมขวาง" ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดนาโนของซิลิกาและพอลิโพรพิลีนที่ทำหน้าที่เป็นโพลีโพรพีลีน (Polypropylene Oxide) เพื่อสร้างอิเล็กโทรไลต์ที่มีรูพรุน การเดินทางจากขั้วบวกไปยังขั้วลบและด้านหลังทำให้ชีวิตของขั้วบวกเพิ่มขึ้นอย่างมาก

กระดาษของพวกเขา "Electrolytes confining ของโลหะใน Structured Electrolytes" ถูกตีพิมพ์ใน Proceedings ของ National Academy of Sciences Choudhury และ Dylan Vu - ผู้ที่อยู่ในสาขาวิศวกรรมเคมีเป็นผู้ร่วมก่อตั้งเป็นคนแรก

Choudhury ซึ่งมุ่งหน้าไปยัง Stanford University เพื่อทำวิจัยดุษฏีบัณฑิตยังวางแผนวิธีการในการสร้างภาพโดยตรงจากการทำงานภายในของแบตเตอรี่ทดลองของพวกเขา กลุ่มได้ยืนยันการคาดการณ์ทางทฤษฎีเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของ dendrite ด้วยอุปกรณ์ของ Choudhury

"นี่เป็นสิ่งที่ฉันต้องการจะทำเพราะฉันคิดว่าชีวิตนักศึกษาของนักศึกษาปริญญาเอกสามคน" นายอาร์เชอร์ผู้ซึ่งอยู่ที่เมืองคอร์เนลล์ตั้งแต่ปี 2543 กล่าวพร้อมกับหัวเราะ "สิ่งที่ Sne สามารถทำได้คือการออกแบบเซลล์ที่ทำให้เราสามารถจินตนาการได้อย่างชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้นที่ส่วนติดต่อของ lithium-metal ซึ่งทำให้เรามีความสามารถในการทำนายทางทฤษฎีได้มากขึ้น"

อีกความแปลกใหม่ของงานนี้อาร์เชอร์กล่าวว่า "เป็นการพลิกโฉมสิ่งที่เป็นหลักการ" ในวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแบตเตอรี่ ตัวคั่นภายในแบตเตอรี่ต้องแข็งแรงกว่าโลหะที่พยายามจะยับยั้ง แต่ตัวคั่นโพลิเมอร์ที่มีรูพรุนของ Choudhury มีขนาดรูพรุนต่ำกว่า 500 นาโนเมตรแสดงให้เห็นว่ามีการจับกุม การเจริญเติบโต.