Наноцепи могут увеличить время автономной работы и скорость зарядки

Широкий спрос на электротранспорт, портативную электронику и разнообразные стационарные и сетевые системы хранения энергии привлек значительное внимание к улучшению литий-ионных аккумуляторов, особенно их анодов.

Исследователи из Университета Пердью объявили о прорыве, который может оказать значительное влияние на аккумуляторы будущего. Команда говорит, что время работы батареи телефона или компьютера зависит от того, сколько ионов лития может храниться в материале отрицательного электрода внутри батареи. Когда эти ионы заканчиваются, батарея не может подавать электрический ток.

Увеличение емкости литий-ионной батареи

Материалы с более высокой литий-ионной емкостью обычно слишком тяжелые или имеют неправильную форму, чтобы заменить графит в современных батареях. Но ученые и инженеры Университета Пердью нашли новый способ структурирования этих материалов в электрод, который может увеличить время работы батареи, сделать ее более стабильной и сократить время зарядки.

Прорыв, сделанный исследователями, представляет собой новую сетчатую структуру, называемую «наноцепь» сурьмы. Сурьма - это металлоид, который, как известно, увеличивает литий-ионную зарядную емкость в батареях. Ученые сравнили наноцепной электрод с графитированными электродами и обнаружили, что, когда батарея типа «таблетка» с наноцепным электродом заряжалась всего 30 минут, она имела удвоенную литий-ионную емкость в течение 100 циклов зарядки-разрядки.

Команда исследователей отмечает, что некоторые коммерческие батареи уже используют углерод-металлический композит, который похож на отрицательные электроды из сурьмы. Однако эти материалы имеют тенденцию увеличиваться в размерах в 3 раза по сравнению с ионами лития, создавая угрозу безопасности при зарядке батареи.

Ученые смогли разработать частицу сурьмы, которая использовала форму наноцепи, соответствующую требуемому расширению. Наноцепь сохраняет литий-ионную емкость стабильной как минимум в течение 100 циклов зарядки-разрядки. Ученые отмечают, что «от цикла 1 к циклу 100 практически нет изменений». Один из ученых этого проекта отметил, что у них даже нет оснований полагать, что дальнейшие циклы еще больше уменьшат состояние заряда. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet