Сегодня 25 июля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Гиперпористый анод литиевого аккумулятора перепишет правила на рынке батарей, заявили корейские учёные

Группа исследователей из Южной Кореи представила гибридный проводник для литий-металлических аккумуляторов с высокой плотностью энергии. Создание на его основе анодов аккумуляторов не только повысит их ёмкость, но также сделает их в несколько раз легче современных аналогов. Это способно переписать правила игры на рынке, считают изобретатели.

 Источник изображения: Advanced Science

Источник изображения: Advanced Science

Как сообщили в своей статье в журнале Advanced Science учёные с химического факультета Похангского университета науки и технологий (POSTECH) и из Корейского института энергетических исследований (KIER), новая лёгкая трёхмерная структура анодного материала значительно облегчает транспортировку ионов лития.

Профессор Сучжин Пак (Soojin Park) из POSTECH, подчёркивая важность работы, заявил: «Это исследование открывает новые возможности для максимального увеличения плотности энергии литий-металлических аккумуляторов». Его коллега, доктор Гючжин Сон (Gyujin Song) из KIER добавил: «Эта структура, сочетающая в себе лёгкость с высокой плотностью энергии, представляет собой прорыв в технологии аккумуляторов будущего».

Не секрет, что литий-металлические аноды способны достигать энергоемкости 3860 мА·ч/г, что более чем в десять раз больше, чем у выпускаемых в настоящее время графитовых анодов. Это позволяет литий-металлическим анодам накапливать больше энергии в меньшем пространстве и, в отличие от графита или кремния, они могут непосредственно участвовать в электрохимических реакциях в качестве электродов.

Другое дело, что в процессе зарядки и разрядки таких аккумуляторов происходит неравномерное распределение ионов лития, что создаёт зоны, известные как «разряженный литий», а это снижает ёмкость и производительность аккумулятора. Кроме того, литий может нарастать в виде игл внутри батареи, что ведёт к коротким замыканиям. Во многом эти препятствия преодолимы, но до сих пор аноды создавались на базе относительно тяжёлых металлов, а это сильно снижало ёмкость по отношению к весу аккумуляторов.

Для решения этой проблемы корейские учёные разработали гибридную пористую структуру с использованием поливинилового спирта — лёгкого полимера с высокой транспортной способностью по отношению к ионам лития. В сочетании с полимером использованы одностенные углеродные нанотрубки и наноуглеродные сферы, что сделало материал чрезвычайно пористым. Предложенная структура оказалась более чем в пять раз легче анодов с использованием меди. Более того, она обеспечила высочайшую мобильность ионов лития и равномерное их распределение без «мёртвых зон».

В ходе экспериментов литий-металлические анодные батареи, включающие инновационную трёхмерную структуру, продемонстрировали высокую стабильность после более чем 200 циклов зарядки-разрядки и достигли высокой плотности энергии 344 Вт·ч/кг. Прототипы батарей были созданы в виде «мешочков» — типичного формфактора для набора тяговых автомобильных аккумуляторов, что тонко намекает на сферу потенциального использования разработки.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Забудьте GTA VI»: фотореалистичная стратегия Empire of the Ants получила трейлер дискового издания и предварительные системные требования 5 мин.
Отказ от комиссии за отмену подписки будет для Adobe «большим ударом по бизнесу», признал один из руководителей 9 мин.
Грандиозный мод Fallout: London для Fallout 4 наконец вышел — релизный трейлер и особенности установки 2 ч.
Майнер-одиночка добыл блок биткоина — вознаграждение составило более $200 тысяч 3 ч.
Ethereum столкнулся с сильнейшим падением за три месяца, несмотря за запуск спотовых ETF 3 ч.
«Базальт СПО» приглашает на XX конференцию разработчиков свободных программ 4 ч.
В России выросла популярность отечественных облачных хранилищ, хотя молодёжь предпочитает иностранные 5 ч.
«Вы владеете Concord, а не Concord вами»: в геройском шутере от Sony не будет боевого пропуска 6 ч.
Сбой CrowdStrike обошёлся компаниям из Fortune 500 в $5,4 миллиарда 6 ч.
«Смута» получила второй за две недели патч — плавные анимации и никаких телепортирующихся врагов 7 ч.
Apple откроет в Китае лабораторию для повышения качества и надёжности будущих iPhone, iPad и других 37 мин.
Никакой интриги: очередная утечка раскрыла характеристики и функции смартфонов Google Pixel 9 49 мин.
Представлены доступные 5G-смартфоны HMD Crest и Crest Max с 50-Мп фронтальными камерами 2 ч.
Omdia: спрос на готовые модульные дата-центры и микро-ЦОД вырос благодаря развитию рынка ИИ 3 ч.
Blackstone намерена расширить свой портфель ЦОД, инвестировав в их развитие ещё $70 млрд 3 ч.
Colorful представила материнскую плату CVN Z790D5 Ark Frozen для Intel Core 14-го, 13-го и 12-го поколений 3 ч.
Oppo Find X8 Ultra получит тонкий корпус, но мощный аккумулятор на 6000 мА·ч 4 ч.
Lumen расширит оптические каналы связи между ИИ ЦОД Microsoft, а сама частично переедет в Azure 4 ч.
Сверхтонкий iPhone 17 Slim получит всего одну тыльную камеру 4 ч.
AMD выпустила 4-нм мобильный процессор Ryzen 7 8745H — восемь ядер Zen 4, до 4,9 ГГц и без ИИ-движка XDNA 4 ч.