Телефонуйте нам: +38 (095)304-84-04 +38 (067)508-44-61
ru_RUuk

Новий електрод дозволяє удесятеро прискорити заряджання літій-іонних батарей

Для появи акумуляторів наступного покоління дослідникам потрібно постійно експериментувати з альтернативними матеріалами, які можуть забезпечити значний приріст продуктивності. Прикладом цього став прорив вчених із Нідерландів, які розробили літій-іонний елемент живлення з новим електродом із «відкритою та правильною» кристалічною структурою. Насправді це означає збільшення швидкості зарядки вдесятеро.

Аноди сучасних літій-іонних батарей виготовляються із графіту. За багатьма показниками він справляється зі своїм завданням добре, але не може забезпечити швидку зарядку без загрози ушкодження. У пошуках заміни графіту вчені звертаються до пористих матеріалів – у них більша контактна поверхня, а рідкий електроліт забезпечує легше розчинення іонів у твердому електроді. У результаті пристрій заряджається набагато швидше.

Але ця технологія має обмеження. Хаотична структура каналів у пористих матеріалах може спричинити руйнування структури під час зарядки. Це призводить до зниження щільності та ємності батареї, а також погіршує продуктивність акумулятора з кожним циклом. Крім того, виробництво пористих матеріалів потребує сильнодіючих хімічних речовин та виділяє велику кількість відходів, пише New Atlas.

Фахівці з Університету Твенте вважають, що знайшли відповідну альтернативу в особі ніобату нікелю. На відміну від попередніх кандидатів, структура цього кристала «відкрита і правильна», з ідентичнимиповторюваними каналами для транспорту іонів.

Випробування прототипу показало, що такий елемент живлення заряджається вдесятеро швидше, ніж сучасні літій-іонні батареї. Також було встановлено, що ніобат нікелю компактніший, ніж графіт і, тому, має більшу густину енергії. Це означає, що комерційні версії батареї можуть бути легшими і займати менше місця.

У нового анода висока питома ємність – приблизно 244 мА*год/г-1 – а оскільки зміна об’єму всередині ніобату нікелю мінімальна, після 20 000 циклів зарядки/розрядки продуктивність становила 81%.

За словами дослідників, результати демонструють високий потенціал зберігання енергії за допомогою анодів із ніобату нікелю.

Американські вчені досягли високого рівня безпеки, довгого терміну служби та значної густини енергії твердої батареї з анодом з кремнію. У лабораторних умовах вона зберегла 80% ємності після 500 циклів заряду/розряду.

Джерело: hightech.plus

Поділитися:
Позначки Популярні статті

Онлайн-трансляція зі студії

Ми організували студію, з якої можна транслювати тренера в режимі реального часу, створювати цікаві, інтерактивні онлайн-навчання для учасників в будь-якій частині світу, де є інтернет.

Розробка онлайн-курсів

Кожний тренінг ми можемо перетворити в електронний навчальний курс індивідуально для Вашої компанії. Дізнайтеся більше про онлайн-навчання.

Тренінги для автобізнесу

Тренінги для автобізнесу від людей з автобізнесу.

Відеовиробництво

Ми допоможемо в реалізації Ваших найсміливіших ідей у відеовиробництві, тому що любимо творчість.