Литий-ионные аккумуляторы могут стать более ёмкими и долговечными

База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Новости

Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Литий-ионные аккумуляторы могут стать более ёмкими и долговечными

Архивы новостей:

2008 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь

Литий-ионные аккумуляторы могут стать более ёмкими и долговечными

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (подразделение молекулярных работ) при Министерстве энергетики США разработали литиевые аккумуляторы с новой конструкцией анода, демонстрирующие всемеро бόльшую ёмкость, а также более длительный жизненный цикл.

Литиевые батареи — энергетическая основа широчайшего спектра устройств, от смартфонов до электромобилей и гибридов. Но, как всякий знает, они далеки от совершенства: заряда хватает ненадолго, а срок службы не превышает 5–6 лет, так как при комнатной температуре безвозвратно теряется 20% ёмкости в год.

В попытке улучшить существующие литий-ионные батареи авторы рассматриваемого исследования изменили материал и конструкцию их электродов.

В обычном литиевом аккумуляторе электроны перетекают через электролит от катода (например, LiCoO2) к аноду, выполненному, как правило, из углерода. При зарядке батареи процесс идёт в обратном направлении.

В последние годы в качестве перспективного нового материал для электродов рассматривались наночастицы кремния, обладающего существенной способностью по удержанию ионов. Проблемой было то, что при накоплении ионов кремний существенно расширяется в геометрических размерах, что трудно совместить с сохранением работоспособности электрода: остальные материалы батареи в объёме не изменяются, что может привести к механическим повреждениям внутренностей аккумулятора.

Чтобы избежать подобного, кремниевые наночастицы были «упакованы» в сферические оболочки из углерода, применяемого в литиевых батареях сегодня. При этом между кремнием и углеродом было оставлено расстояние, которое позволяло бы углеродным сферам не быть разорванными изнутри при расширении кремния.

Испытания аккумулятора с анодом, построенным по этому образцу, показали, что его ёмкость поднялась до 2 800 мА•ч, а жизнеспособность увеличилась до 1 000 циклов зарядки-разрядки при снижении ёмкости всего до 74% от изначальной. Таким образом, ёмкость повысилась семикратно по сравнению с существующими литиевыми накопителями, а жизненный цикл стал впятеро длиннее.

По словам разработчиков, процесс изготовления анода нового типа прост и легко масштабируем, что позволит без серьёзных проблем внедрить его в массовое производство.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nano Letters.

Источник: http://science.compulenta.ru
30.06.2012 13:11

июнь 2025 г.

июль 2025 г.

База данных применения химических эффектовоснована на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Литий-ионные аккумуляторы могут стать более ёмкими и долговечными

База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)