Сегодня 22 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → кальций

Разработан аккумулятор на основе кальция, способный выдержать рекордные 500 циклов перезарядки

Исследовательская группа Университета Тохоку разработала прототип металло-кальциевой (Ca) аккумуляторной батареи, способной выдержать 500 циклов заряда-разряда — это является эталонным показателем для практического использования. О прорыве было сообщено в журнале Advanced Science 19 мая 2023 года.

 Источник изображения: pixabay

Источник изображения: pixabay

В связи с ростом использования электромобилей и крупномасштабных систем хранения энергии необходимость изучения альтернатив литийионным батареям как никогда высока. Одной из таких замен являются металлические батареи на основе кальция. Являясь пятым по распространённости элементом в земной коре, кальций широко доступен и недорог, а также имеет более высокий потенциал плотности энергии, чем литий. Также считается, что его свойства помогают ускорить перенос ионов и диффузию в электролитах и катодных материалах, что даёт ему преимущество перед другими альтернативами литийионным батареям, такими как магний и цинк.

Однако на пути коммерческой эксплуатации металло-кальциевых батарей остаётся много препятствий. Отсутствие эффективного электролита и катодных материалов с удовлетворительными условиями хранения элемента оказались основными камнями преткновения. Ещё в 2021 году члены нынешней исследовательской группы нашли решение первой проблемы, создав новый бесфторный электролит на основе кластера водорода (монокарборана). Электролит продемонстрировал заметно улучшенные электрохимические характеристики, такие как высокая проводимость и высокая электрохимическая стабильность.

 Источник изображения: Kazuaki Kisu

Источник изображения: Kazuaki Kisu

«В рамках нашего текущего исследования мы протестировали длительную работу металлической батареи на основе кальция с катодом из наночастиц сульфида меди (CuS) и углеродного композита с электролитом на основе гидрида» — рассказал Казуаки Кису (Kazuaki Kisu), доцент Института исследования материалов (IMR) Университета Тохоку. Являясь природным минералом, CuS обладает благоприятными электрохимическими свойствами. Его слоистая структура позволяет ему хранить различные катионы, включая литий, натрий и магний. Его теоретическая ёмкость составляет 560 мА·ч на грамм — это в два-три раза больше, чем у существующих катодных материалов для литийионных батарей.

Благодаря наночастицам и композиту с углеродными материалами Кису и его коллегам удалось создать катод, способный накапливать большое количество ионов кальция. При использовании электролита гидридного типа они создали батарею с очень стабильными показателями циклической работы. Прототип батареи сохранит 92 % ёмкости после 500 циклов.

Группа уверена, что их открытие поможет продвинуть исследования в области катодных материалов для батарей на основе кальция.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Верные спутники: 20+ полезных Telegram-ботов для путешественников 8 мин.
Итоги Golden Joystick Awards 2024 — Final Fantasy VII Rebirth и Helldivers 2 забрали больше всех наград, а Black Myth: Wukong стала игрой года 2 ч.
В программу сохранения классических игр от GOG вошли S.T.A.L.K.E.R. Shadow of Chernobyl и Call of Pripyat, а Clear Sky — на подходе 3 ч.
Star Wars Outlaws вышла в Steam с крупным обновлением и дополнением про Лэндо Калриссиана 4 ч.
Рекордная скидка и PvP-режим Versus обернулись для Warhammer: Vermintide 2 полумиллионом новых игроков за неделю 6 ч.
Новый трейлер раскрыл дату выхода Mandragora — метроидвании с элементами Dark Souls и нелинейной историей от соавтора Vampire: The Masquerade — Bloodlines 7 ч.
В Японии порекомендовали добавить в завещания свои логины и пароли 9 ч.
Обновления Windows 11 больше не будут перезагружать ПК, но обычных пользователей это не касается 9 ч.
VK похвасталась успехами «VK Видео» на фоне замедления YouTube 11 ч.
GTA наоборот: полицейская песочница The Precinct с «дозой нуара 80-х» не выйдет в 2024 году 12 ч.
Представлен внешний SSD SanDisk Extreme на 8 Тбайт за $800 и скоростной SanDisk Extreme PRO с USB4 2 ч.
Представлен безбуферный SSD WD_Black SN7100 со скоростью до 7250 Мбайт/с и внешний SSD WD_Black C50 для Xbox 2 ч.
Новая статья: Обзор ноутбука ASUS Zenbook S 16 (UM5606W): Ryzen AI в естественной среде 2 ч.
Redmi показала флагманский смартфон K80 Pro и объявила дату его премьеры 4 ч.
SpaceX рассказала, почему затопила ракету Super Heavy во время последнего запуска Starship 5 ч.
Астрономы впервые сфотографировали умирающую звезду за пределами нашей галактики — она выглядит не так, как ожидалось 7 ч.
Представлена технология охлаждения чипов светом — секретная и только по предварительной записи 8 ч.
Японская Hokkaido Electric Power намерена перезапустить ядерный реактор для удовлетворения потребности ЦОД в энергии 8 ч.
Грузовик «Прогресс МС-29» улетел к МКС с новогодними подарками и мандаринами для космонавтов 8 ч.
Meta планирует построить за $5 млрд кампус ЦОД в Луизиане 9 ч.