Сегодня 13 марта 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В США открыли лучшую комбинацию материалов для нового поколения аккумуляторных катодов

Будущее аккумуляторов за соединениями марганца, уверены учёные из Массачусетского технологического института, что сделает их дешевле и ёмче. Чтобы доказать это, исследователи создали катодный материал с высоким содержанием этого минерала, который в 30 раз дешевле кобальта. Но дело не только в цене. Потенциально катоды с высоким содержанием марганца обеспечат более высокую плотность запасаемой энергии и ряд других преимуществ.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

В своей работе над более совершенными электродами аккумуляторов исследователи изучали так называемые материалы с разупорядоченной структурой каменной соли (disordered rock salt, DRX). Это не та каменная соль, которая называется ещё поваренной. Как правило, DRX — это оксиды, например, оксид лития, но не обязательно. Учёные уже подтвердили необычно высокий потенциал DRX-материалов для изготовления анодов и катодов аккумуляторов. Но у них обнаружился существенный недостаток — низкий уровень циклирования. Они быстро истощались — приходили в негодность как накопители и проводники ионов.

«В катодных материалах обычно существует компромисс между плотностью энергии и стабильностью циклирования ... и в этой работе мы стремимся выйти за рамки, разработав новую химию катодов, — поясняют изобретатели. — (Представленное) семейство материалов обладает высокой плотностью энергии и хорошей стабильностью при циклировании, поскольку в нём используются два основных типа катодных материалов — каменная соль и полианионный оливин, поэтому оно обладает преимуществами обоих».

Иными словами, учёные подобрали такое соотношение DRX и полианионов (это большой спектр соединений с избытком отрицательно заряженных групп), при котором сохранялась бы высокая плотность энергии и возможность множественного перезаряда. Некоторой проблемой стала высокая подвижность кислорода в катоде при заряде аккумуляторов высоким напряжением — ещё одна изюминка новых аккумуляторов, однако она была решена введением связывающего кислород вещества — фосфора.

В идеальном случае электроды на основе DRX-материалов могут обеспечить до 350 мА·ч/г, тогда как традиционные катоды обеспечивают плотность хранения энергии не выше 200 мА·ч/г. Добавка полианионов обеспечит им стабильность множества циклов заряда и разряда, а использование марганца вместо никеля и, особенно, кобальта, сделает производство аккумуляторов дешевле. Но всё это в будущем. Еще предстоит много исследовательской работы, чтобы коммерческое производство электродов из DRX-материалов стало реальностью.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Авторы амбициозного симулятора жизни Inzoi раскрыли окончательные системные требования и оптимальные настройки графики 6 ч.
Niantic продаст Pokemon Go и остальной игровой бизнес создателю Monopoly Go и Stumble Guys за 3,5 миллиарда долларов 10 ч.
Французские издатели подали в суд на Meta за обучение ИИ на их материалах 11 ч.
Северокорейских хакеров обвинили в публикации вредоносов в Google Play 11 ч.
Первый руководитель игрового направления Netflix покинул компанию после перехода в отдел генеративного ИИ 12 ч.
Microsoft снова сломала Windows: с очередным обновлением USB-принтеры стали печатать произвольный текст 13 ч.
Microsoft добавила сочетание клавиш для быстрого запуска голосового чата с Copilot 13 ч.
Прибыль российского ИКТ-сектора за 2024 год выросла до 1,17 триллионов рублей 14 ч.
Electronic Arts добавила в новую Skate микротранзакции ещё до выхода игры в ранний доступ 14 ч.
Из раннего доступа Steam скоро выйдет Vivat Slovakia — экшен с открытым миром в духе GTA, но про Словакию в разгар «лихих девяностых» 16 ч.
Новая статья: Обзор процессорного кулера PentaWave Z06D SRB: эффективнее, удобнее, дешевле 4 ч.
Microsoft не выпустит портативную Xbox в этом году, но это может сделать Asus 4 ч.
Пока акции Tesla летят вниз, стоимость частных компаний Маска выросла на 45 % после выборов президента США 5 ч.
Новая статья: Обзор телевизора Digma Pro OLED 55M 5 ч.
Пионер в сфере роботов-пылесосов iRobot признался, что скоро может прекратить существование 7 ч.
Израильский стартап BeeFree Agro выпустил дронов-пастухов с ИИ для выпаса скота 7 ч.
«Это Святой Грааль квантовых вычислений» — D-Wave достигла квантового превосходства 8 ч.
Imec получит лучшие инструменты ASML для разработки техпроцессов тоньше 2 нм 9 ч.
Google DeepMind дала роботам ИИ, с которым они могут выполнять сложные задания без предварительного обучения 9 ч.
Евросоюз потратит €240 млн на создание трёх RISC-V чиплетов для суперкомпьютеров в рамках проекта DARE 9 ч.