Сегодня 08 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 🔥
Сотрудник производителя DVD с фильмами продавал диски пиратам до релиза — теперь ему грозит 20 лет тюрьмы 2 ч.
Илону Маску предстоит дать показания по иску акционеров Twitter третьего апреля 3 ч.
Новая статья: Rift of the NecroDancer — дофаминовый разлом. Рецензия 11 ч.
В раннем доступе Steam вышла комедийная песочница про секретного агента в школе магии, которая выглядит как те самые игры по «Гарри Поттеру» 12 ч.
В «Google Календаре» появится ИИ Gemini для удобного управления расписанием и планами 13 ч.
Релиз Killing Floor 3 перенесли на неопределённый срок — закрытая «бета» ужаснула участников низким качеством 15 ч.
Инсайдер: старт предзаказов и анонс даты выхода Death Stranding 2: On The Beach как никогда близко 16 ч.
В Telegram появились платные сообщения, досье на незнакомцев и другие нововведения 16 ч.
Следующие ИИ-модели Llama от Meta получат улучшенные голосовые функции 16 ч.
Никаких маркеров и полная свобода выбора: авторы экшена Hell is Us показали прохождение сюжетного задания 16 ч.
Британским провайдерам предложили тянуть «оптику» по заброшенным газовым трубам и водопроводам 2 ч.
Apple увернулась от запрета на поставки умных часов Watch в США по патентному иску AliveCor 5 ч.
Google отключилась от российских IX и ЦОД, но о полном уходе из страны речи нет 9 ч.
В Ростове-на-Дону запустили завод электроники, который сможет выпускать до 500 тысяч изделий в год 11 ч.
Зонд Intuitive Machines опрокинулся при посадке на Луну — это становится недоброй традицией 13 ч.
Инвесторы разуверились в полупроводниковой промышленности на фоне повышения тарифов и экспортного контроля в США 15 ч.
«Не стоит отчаиваться»: AMD пообещала больше Radeon RX 9070 XT и RX 9070 по рекомендованным ценам 15 ч.
В интернет утекли маркетинговые материалы и изображения Google Pixel 9a 17 ч.
CoreWeave опровергла слухи о расторжении контрактов с Microsoft перед многомиллиардным IPO 18 ч.
Saigon Asset Management (SAM) намерена построить «крупнейший во Вьетнаме» кампус ЦОД близ Ханоя 18 ч.