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
- Углеродные наноматериалы могут ускорить получение водорода из муравьиной кислоты Исследование ученых Института катализа Сибирского отделения РАН ...
- Полимеры против органики: разработка для очистки сточных вод Разработку можно использовать для очистки сточных и промышленных вод ...
- Структура 'Росатома' рассматривает строительство объектов ВИЭ в Мали С учетом увеличения объема генерации ВИЭ до 2030 года ...
- В Вантаа (Финляндия) построят крупнейшее в мире хранилище тепловой энергии Запуск в эксплуатацию проекта 'Варанто' запланирован на 2028 год ...
- В Испании установят подводный конвертер морских волн для получения энергии Установка будет работать в открытом океане в течение двух лет ...
- В 2023 году мощность ветровой энергетики в мире достигла 1 ТВт Согласно отчету Совета по глобальной ветроэнергетике (GWEC) ...
- Белоусов поручил создать единый сервис использования зарядных станций для электромобилей Первый вице-премьер отметил перспективный рост зарядных станций ...
- И гранул гром По данным Минпромторга РФ, в 2023 году производство пеллет в России составило 1,4 миллиона тонн. Это на треть ниже, чем в 2022 году ...
- Солнечная индустрия поглотила рекордные объемы серебра в 2023 году Потребление серебра в солнечной индустрии увеличилось на 64% ...
- Создан неорганический перовскитовый фотоэлемент с эффективность 31,3% Новый перовскитовый материал Ca3NI3 создан группой ученых ...
- Китай продолжает наращивать производство солнечных элементов и модулей В 2023 году в Китае было добавлено 217 ГВт мощностей солнечной энергетики ...
- Autodesk запретила российским компаниям использовать свой софт Этот запрет вступил в силу 20 марта 2024 года ...
- BASF, Sabic и Linde запустили первую в мире печь парового крекинга с электрическим нагревом Это сократит выбросы CO2 на 90% ...
- Технология быстро превращает фонарные столбы в точки зарядки для электромобилей Компания Voltpost представила новаторское решение для зарядки ...
- ВИЭ 30 дней подряд на 100% обеспечили Калифорнию электроэнергией ВИЭ генерировали избыток энергии на протяжении 2-3 часов каждый день ...
- Опубликована деловая программа HI-TECH BUILDING 2024 Информационный партнер выставки журнал СОК ...
- Горелки IranRadiator на российском рынке Компания IranRadiator выводит на российский рынок свои инновационные газовые и дизельные горелки ...
- Газовые ТЭС сбалансировали энергосистему США в день солнечного затмения Солнечное затмение сделало невозможной выработку электроэнергии ...
- В Европе подписана «Солнечная хартия» В нее вошли Европейский Союз, 23 государства-члена ЕС и две ассоциации — ESMC и SolarPower Europe ...
- Tesla увольняет 10% рабочих и теряет топ-менеджеров Массовые сокращения связаны с заморозкой проекта «народного» электромобиля за $25 000 ...
- НИУ 'МЭИ' разработал решения для защиты оборудования от разрушения водородом Проницаемость поверхности металлов водородом снизится более чем в 3 раза ...
- CATL выпустил систему накопления энергии «с нулевой деградацией» Система TENER с нулевой деградацией в течение первых 5 лет использования ...
- Некоторые солнечные компании бегут из Европы в США Растущий список европейских заводов по производству ВИЭ, которые закрываются или переезжают ...
- Новая система на солнечной энергии превращает соленую воду в питьевую Статья опубликована в журнале Nature Water ...
- В Киргизии начато возведение СЭС мощностью 400 МВт Возведением солнечной электростанции займутся компании из КНР, стоимость проекта составляет $400 млн ...
- Стоимость ввода ветроэлектростанций снизилась более чем на треть По отчету IRENA глобальный ввод ветрогенераторов достиг 116 ГВт ...
- III Форум «Инжиниринг и проектирование» прошел при поддержке журнала СОК 09 апреля 2024 года в Москве на площадке Movenpick Moscow Taganskaya ...
- Китайская GCL установила рекорд эффективности тандемного солнечного модуля 26,36% Результат сертифицирован ...
- Rystad Energy: инвестиции в геотермальную энергетику Латинской Америки резко вырастут Новое исследование Rystad Energy ...
- В США разработали материал для солнечных панелей с внешней квантовой эффективностью 190 % Панели с высокой эффективностью ...
Подписка на новости отрасли
- 24.04.2024 09:30 - 10:30 Webinar Выбор оптимального количества насосов для хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода зданий
- 24.04.2024 09:30 - 12:00 Seminar Лунда: Завтрак с поставщиком «Рехау»
- 24.04.2024 10:00 - 14:00 Seminar СЕМИНАР ДЛЯ ПРОЕКТИРОВЩИКОВ И МОНТАЖНИКОВ КОТЕЛЬНЫХ
- 24.04.2024 10:00 - 15:00 Seminar Семинар по отопительному оборудованию WOLF в Самаре
- 24.04.2024 10:00 - 11:30 Webinar Новая версия MasterSCADA 4D - 1.3.5
- 24.04.2024 10:00 - 17:00 Seminar Котлы средней и большой мощности Vitomax, Gassero