Сегодня 13 ноября 2024
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.
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 🔥
Критики оценили «умный» детектив The Rise of the Golden Idol — игра уже вышла и доступна в российском Steam 40 мин.
Заждались: Farming Simulator 25 вышла в Steam и сразу же установила новый рекорд для серии 3 ч.
Создатели Stellar Blade подтвердили планы на ПК-версию — объявлена дата выхода фоторежима и дополнения по Nier: Automata 5 ч.
Северокорейские хакеры научились обходить защиту macOS и захватывать удалённый доступ к Mac 5 ч.
Apple Intelligence стал источником абсурдных, смешных и пугающих обобщений уведомлений 6 ч.
Третье дополнение к Atomic Heart выйдет «совсем скоро» — новые скриншоты и подробности 6 ч.
Nvidia App вышло из беты и вскоре полностью заменит GeForce Experience 6 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl и Microsoft Flight Simulator 2024 7 ч.
Французская и немецкая поисковые системы объединились против Google 8 ч.
Владельцы Steam Deck провели в Baldur’s Gate 3 более 17 миллионов часов, а покупатели игры нашлись в Ватикане 10 ч.
Новая статья: Компьютер месяца — ноябрь 2024 года 21 мин.
Китай представил проект автономного многоразового космического челнока HaoLong-1 2 ч.
Процессоры Ryzen AI 300 оказались на 15–20 % быстрее Ryzen Z1 Extreme в играх 2 ч.
Nvidia подарит игру Indiana Jones and the Great Circle покупателям GeForce RTX 4070 и более мощных видеокарт 4 ч.
В России создали предельно чувствительный субмиллиметровый детектор для исследования космоса и не только 4 ч.
Анонсирован большой электрический кроссовер Cadillac Vistiq 2026 с запасом хода 480 км и ценой от $80 185 4 ч.
Французская EDF готова запитать от АЭС три гигаваттных ИИ ЦОД 6 ч.
«Роскосмос» показал макеты «Луны-26», Российской орбитальной станции и других перспективных проектов 8 ч.
Дисплей для Google Pixel 9 Pro Fold оказался дороже, чем целый MacBook Air 8 ч.
Экс-сотрудницу SK hynix осудили за распечатку 4000 страниц — она якобы воровала технологии для Huawei 8 ч.