Аккумуляторные батареи будущего

868 0 0

02 декабря 2011

Новости по теме:

Команда инженеров из американского Северо-западного университета создала электрод для литий-ионного аккумулятора, который позволяет заряжать его в 10 раз быстрее и эксплуатировать в 10 раз дольше, чем нынешние модификации данной разновидности оборудования.
Подробное описание разработки опубликовано в журнале Advanced Energy Materials. Харольд Канг (Harold H. Kung), профессор химической и биологической инженерии и ведущий автор издания, пишет: «Мы нашли способ продлить продолжительность работы литий-ионной батареи без подзарядки в 10 раз. Даже после 150 перезарядок, т.е. после года эксплуатации или более, батарея будет все еще работать в пять раз эффективнее, чем литий-ионные батареи, присутствующие на рынке сегодня».
В современных аккумуляторах анод, изготовленный из нескольких слоев графита, может принимать лишь один атом лития из электролита на каждые шесть атомов углерода. Для увеличения электрической эффективности разные ученые пытались экспериментировать, заменяя графит кремнием, поскольку он способен принимать четыре атома лития на каждый атом кремния. Однако, подобная технология имела побочный эффект — в процессе зарядки кремний сильно расширялся и сжимался, что приводило к расслоению и резкой потере мощности.
Другая проблема литий-ионных аккумуляторов, на которую обратили внимание ученые — это низкая скорость зарядки, связанная с минимальной толщиной слоев графита (всего один атом) и их большим количеством. Атомам лития приходится пробираться через эти слои, что занимает достаточно много времени.
Для борьбы с обеими проблемами сразу исследователи Северо-западного университета поместили слои кремния между графитовыми пластинами. Это, с одной стороны, значительно увеличило способность электрода принимать атомы лития в единицу времени, с другой стороны, сгладило склонность кремния к изменению объема в процессе подзарядки.
Кроме того, профессор Канг предлагает использовать процесс химического окисления для создания миниатюрных отверстий (10–20 нм) в графитовых слоях с тем, чтобы атомы лития быстрее могли пробраться вглубь анода к кремнию и вступить с ним в реакцию. Подобная мера, по его мнению, поможет сократить время зарядки в десять раз.
Ожидается, что технология выйдет на рынок через 3–5 лет.

.........

Добавить комментарий

Новости рынка

Ближайшие мероприятия

Выставки

Аккумуляторные батареи будущего

Новости по теме:

Комментарии

Добавить комментарий