Новости Hardware

Скотч и графен утроят срок службы литий-металлических батарей

Поиски оптимальных конструкций содержащих литий аккумуляторов не прекращаются ни на мгновение. Учёные из американского Университета Райса (Rice University) сделали открытие, которое обещает в три раза продлить срок эксплуатации перспективных литий-металлических батарей.

 ra2studio/Depositphotos

ra2studio/Depositphotos

Литий-металлический аккумулятор предполагает вместо анода из графита использовать электрод из чистого лития. Потенциально это обещает привести к появлению намного быстрее заряжающихся батарей с ёмкостью, в десять раз превосходящей современные литийионные аккумуляторы. Препятствием на этом пути являются негативные побочные эффекты использования чистого лития в электродах.

Например, в ходе заряда и разряда литий-металлических аккумуляторов на электродах начинают активно расти отложения в виде игл ― дендриты. Эти образования способны проткнуть мембрану между электродами и привести к короткому замыканию с последующим возгоранием и даже взрывом аккумулятора. Исследование учёных из Университета Райса как раз направлено на подавление роста дендритов на литиевых анодах.

Учёные разработали несложную и недорогую для массового производства технологию нанесения защитного покрытия на литиевые электроды. На часть литиевого электрода в виде медного токосъёмника наносится липкая лента, после чего происходит нагрев электрода со стороны ленты лазером до температуры поверхности 2026 °C. В процессе нагрева на поверхности меди образуется пористое покрытие из оксида кремния с вкраплениями графена. Эксперименты с электродами с таким покрытием показали, что в процессе работы батареи рост дендритов подавляется без ухудшения свойств аккумуляторов.

 Слева увеличенное под электронным микроскопом изображение оксидной плёнки на медном токосъёмнике (Tour Group/Rice University)

Справа — увеличенное под электронным микроскопом изображение оксидной плёнки на медном токосъёмнике (Tour Group/Rice University)

Отметим, речь идёт о литий-металлических аккумуляторах без избытка лития в составе анодов. Традиционно для увеличения ёмкости литий-металлических батарей предлагалось создавать запас по литию в составе анодов, что, в свою очередь, вело к увеличению веса и стоимости таких аккумуляторов. Открытие учёных из Университета Райса позволяет создавать аккумуляторы без избытка лития в анодах, делая литий-металлические аккумуляторы легче и ёмче одновременно. По оценкам учёных, предложенная технология в три раза увеличит время эксплуатации литий-металлических батарей без избытка лития.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Teenage Mutant Ninja Turtles: Shredder’s Revenge — юные таланты. Рецензия 48 мин.
Экшен Fire Emblem Warriors: Three Hopes получил релизный трейлер и неплохие оценки в прессе 5 ч.
На горизонте замаячил пиратский флаг: проблемную Skull & Bones покажут в начале июля 5 ч.
Разработчики сборника Halo: The Master Chief Collection задумались над добавлением микротранзакций — фанаты против 6 ч.
Симулятор охоты Way of the Hunter с огромным открытым миром выйдет на ПК и консолях 16 августа 6 ч.
Кооперативному шутеру Deep Rock Galactic покорилась новая вершина продаж 7 ч.
Следующая игра FromSoftware уже почти готова, а в глубокой разработке находится ещё несколько 7 ч.
Треть российских компаний в ближайшее время перейдёт на отечественное ПО 7 ч.
Фэнтезийный лутер-шутер Tiny Tina’s Wonderlands поступил в продажу в Steam 8 ч.
Кибератакам в 2021 году подверглись 90 % компаний в России, а 20 % из них понесли убытки 11 ч.
Тесты Ryzen Threadripper Pro 5000WX: на 15-20 % быстрее прошлого поколения и до 45 % быстрее конкурентов 12 мин.
Innosilicon разогнала память LPDDR5X до 10 000 Мбит/с — это даст 80 Гбайт/с пропускной способности 6 ч.
Cerebras Systems поставила рекорд в области машинного обучения для одиночных систем 7 ч.
Дата-центры стали заложниками новой европейской энергетической политики, а украинский конфликт только усилил проблемы 7 ч.
Инженерный образец Raptor Lake сравнили с флагманом Alder Lake на одной частоте — до 20 % быстрее в многопоточных тестах 8 ч.
Продажи электромобилей в России выросли на 65 %, но дальнейшие перспективы туманны 8 ч.
Полупроводниковый бум подходит к концу — отрасль показала спад впервые с начала 2020 года 8 ч.
SpaceX запустит спутниковый интернет Starlink в Грузии 9 ч.
Блоки питания MSI MEG Ai1300 и 1000P с поддержкой PCIe 5.0 и ATX 3.0 смогут выдавать двукратную мощность в пике 9 ч.
AMD пообещала не уподобляться NVIDIA и сдержать рост энергопотребления будущих GPU 9 ч.