Исследование батарей следующего поколения включает в себя постоянные эксперименты с альтернативными материалами, которые могут обеспечить значительное улучшение характеристик, и новый прорыв является убедительным примером того, как это выглядит.
Ученые из Университета Твенте в Нидерландах создали экспериментальный литий-ионный аккумулятор с новой конструкцией электродов с “открытой и регулярной” кристаллической структурой. Как утверждается, она способна заряжаться в 10 раз быстрее, чем современные устройства.
Литий-ионные батареи, которые питают современные электромобили, смайфоны и бесчисленное множество других устройств, имеют два электрода, катод и анод, и новое исследование посвящено последнему. В настоящее время эти аноды сделаны из графита и хорошо работают во многих отношениях, но они не могут поддерживать сверхбыструю скорость зарядки без сбоев.
Одним из направлений, в котором ученые ищут новые и улучшенные аноды, являются материалы с нано размерными пористыми структурами. Анод такого рода обещает большую площадь контакта с жидким электролитом, который переносит ионы лития, позволяя ионам легче диффундировать через твердый электродный материал и, в конечном счете, гораздо быстрее заряжать устройство.
Однако предложенные до сих пор материалы имеют недостатки. Из-за хаотичного и случайного характера каналов пористых наноструктур эти структуры разрушаются во время зарядки, одновременно снижая плотность и емкость батареи, литий накапливается на поверхности анода и ухудшает его работу от цикла к циклу. Такая возможность существует. Кроме того, производство этих материалов является сложным, содержит агрессивные химикаты и производит большое количество химических отходов.
Ученые из Университета Твенте считают, что нашли подходящую альтернативу материалу под названием ниобат никеля. В отличие от нерегулярной природы предыдущих решений, ниобат никеля имеет “открытую и регулярную” кристаллическую структуру с одинаковыми повторяющимися каналами для переноса ионов.
Исследователи интегрировали анод из никель-ниобата в полноценный аккумуляторный элемент и протестировали его работу, обнаружив, что он обеспечивает сверхбыструю скорость зарядки, в 10 раз превышающую скорость зарядки современных литий-ионных батарей. Они также отмечают, что ниобат никеля более компактен, чем графит, и поэтому имеет более высокую объемную плотность энергии. Это может соответствовать коммерческой версии легкого и компактного элемента.
Копирование информации с сайта greednews.su разрешено только при использовании активной гипер ссылки на новость, спасибо за то что цените наши авторские права!
Поделиться ссылкой:
Автор сайта Малов Евгений 1982 г.р.
Закончил КСК КБГУ и СГА Нальчик в 2004
Работал в газете Северный Кавказ визуальным редактором
Занимаюсь разработкой сайтов и пишу тексты
Оценить статью:
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...