A team of engineers from the Americam Northwestern University has created an electrode for lithium-ion rechargeable batteries that allows the batteries to hold a charge up to 10 times greater than current technology. Batteries with the new electrode also can charge 10 times faster than current batteries. A paper describing the research is published by the journal Advanced Energy Materials. "We have found a way to extend a new lithium-ion battery's charge life by 10 times," said Harold H. Kung, lead author of the paper, professor of chemical and biological engineering. "Even after 150 charges, which would be one year or more of operation, the battery is still five times more effective than lithium-ion batteries on the market today." In current rechargeable batteries, the anode, made of layer upon layer of carbon-based graphene sheets, can only accommodate one lithium atom for every six carbon atoms. To increase energy capacity, scientists have previously experimented with replacing the carbon with silicon, as silicon can accommodate much more lithium: four lithium atoms for every silicon atom. However, silicon expands and contracts dramatically in the charging process, causing fragmentation and losing its charge capacity rapidly. Currently, the speed of a battery's charge rate is hindered by the shape of the graphene sheets: they are extremely thin -- just one carbon atom thick -- but by comparison, very long. During the charging process, a lithium ion must travel all the way to the outer edges of the graphene sheet before entering and coming to rest between the sheets. Now, Kung's research team has combined two techniques to combat both these problems. First, to stabilize the silicon in order to maintain maximum charge capacity, they sandwiched clusters of silicon between the graphene sheets. This allowed for a greater number of lithium atoms in the electrode while utilizing the flexibility of graphene sheets to accommodate the volume changes of silicon during use. Kung's team also used a chemical oxidation process to create miniscule holes (10 to 20 nanometers) in the graphene sheets so the lithium ions would have a "shortcut" into the anode and be stored there by reaction with silicon. This reduced the time it takes the battery to recharge by up to 10 times. The technology could be seen in the marketplace in the next three to five years, the researchers said. |
......... |
|
Rechargeable batteries of the future
Новости по теме:
Comments
- В этой теме еще нет комментариев
Add a comment
-
Питание на выбор Минпромторг может включить зарядные хабы в новую программу субсидирования ЭЗС. Прошлая программа действовала в 2022–2024 годах. ...
-
Мэр Москвы поручил до 1 сентября провести подготовку к отопительному сезону Проведут ремонт инженерных систем и оборудования в котельных ...
-
Глобальное потепление: «точка невозврата» ещё не пройдена Климатолог Сергей Гулев: Прошедший 2024 год стал самым теплым за всю историю наблюдений ...
-
В Политехе решили две главные проблемы «твердых» литиевых аккумуляторов Специалисты использовали технологию молекулярного наслаивания ...
-
Китайские производители солнечных панелей получили рекордный убыток в 1 квартале 2025 Пять крупнейших игроков солнечной индустрии сообщили об убытках ...
-
Японские ученые нашли способ удешевить производство водорода Разработанный катализатор показал высокую эффективность ...
-
На гигафабрике накопителей энергии Росатома готовится монтаж и пуско-наладка оборудования Проектная мощность гигафабрики составит 4 ГВт*ч в год ...
-
-
Технологический суверенитет и импортозамещение в сфере промышленного холодильного оборудования Опыт компании «Термекс Энерджи» ...
-
На офшорной ВЭС впервые установлена ветряная турбина Vestas мощностью 15 МВт Ветровая электростанция He Dreiht начнет работу в конце 2025 года ...
-
Первая в мире съёмная солнечная электростанция на действующих ж/д путях заработала в Швейцарии Движение запланировано с 28 апреля ...
-
Китайская Goldwind ввела в строй ветровую электростанцию 500 МВт в Египте На объекте 84 ветряные турбины GW165-6.0MW мощностью 6 МВт каждая ...
-
Выбросы вышли на рынок Сахалинский климатический эксперимент вошел в фазу практической реализации — состоялась первая сделка купли-продажи единиц выполнения квоты ...
-
Как научиться ремонту котлов: пошаговый путь к востребованной профессии Сегодня освоить ремонт котлов можно разными способами ...
2 29 April 2025 -
В Москве завершила работу выставка-форум Hi-Tech Building 2025 За два дня площадку в Loft Hall посетили 5986 специалистов ...
-
-
В Китае испытали систему, которая прогревает лопасти ветряка с помощью света Источники инфракрасного излучения прогревают лопасти дистанционно ...
-
Около 600 объектов теплоснабжения введут в эксплуатацию в Подмосковье к осени Сейчас в области ведётся ремонт ...
-
От лазера к батарее: быстрый путь к новым литий-серным аккумуляторам Инновационная технология лазерной печати ускоряет производство ...
-
Дождь может стать источником чистой электроэнергии Разработка описана в журнале ACS Central Science и уже построен прототип дождевого генератора ...
-
-
В 2024 году в мире добавлено 117 ГВт мощностей ветроэнергетики Согласно новому отчету Глобального совета по ветроэнергетике (GWEC) ...
-
Создан полимерный материал с рекордной гибкостью и прочностью Новый класс метаматериалов с уникальными свойствами ...
-
Куба собирается к концу 2026 года довести долю ВИЭ в энергобалансе страны до 17% Куба планирует переход на 100% углеродную нейтральность к 2050 году ...
-
В Чили начал работу крупнейший в Латинской Америке комплекс солнечной генерации Проект по солнечной генерации и накоплению энергии – Oasis de Atacama ...
-
В 2025 году в Самарской области запустят крупную ВЭС Мощность новой ветроэлектростанции составит 231 МВт. Всего будет 37 установок. ...
-
В Австрии закрывают все общедоступные водородные АЗС Причина закрытия: отсутствие спроса на топливо и убытки ...
-
В Индии открыта солнечная электростанция мощностью 1,3 ГВт СЭС состоит из модулей Made-in-India — 90% из них произведены прямо здесь ...
-
В Китае установили наземный ветрогенератор рекордной мощностью 16,2 МВт Высота башни 155 м, диаметр ротора 266 м, длина одной лопасти 130 метров ...
-
Подписка на новости отрасли
- 12.05.2025 10:00 - 13:00 Seminar Мастер-класс по Model Studio CS Трубопроводы
- 13.05.2025 10:00 - 15:00 Seminar BIM-Практикум — 2025 в Перми
- 13.05.2025 10:00 - 16:00 Seminar Технический семинар Kiturami в Сыктывкаре
- 13.05.2025 11:00 - 12:00 Webinar Современные электроустановочные изделия: от базовых до умных
- 13.05.2025 11:00 - 12:00 Webinar Обзор ассортимента и преимуществ модульного оборудования Systeme Electric серий City9 Set, Systeme9
- 13.05.2025 11:30 - 18:00 Seminar Семинар по продукции STOUT в Волгограде