 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Электроды из углерода для литий-серных аккумуляторов
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
Электроды из углерода для литий-серных аккумуляторов
Химики из Канады использовали углерод для получения электродов литий-серных аккумуляторов, что привело к увеличению их емкости в несколько раз в сравнении со стандартными литий-ионными батареями.
Схематическое отображение нового типа литий-серных аккумуляторов: сера (отображена желтым) введена в поры мезопористого углерода, который образован углеродными нанотрубками, связанными углеродными нановолокнами.
(Рисунок из Nature Materials, 2009. DOI: 10.1038/NMAT2460)
Потенциально литий-серные аккумуляторы могут обладать емкостью, в пять раз превышающей емкость литий-ионных аккумуляторов, в настоящее время используемых для питания бытовой электроники. Как и для литий-ионных аккумуляторов, принцип их действия основан на движении ионов лития в электролите. При подключении электрической цепи к батарее катионы лития движутся по электролиту от анода к катоду. При зарядке аккумулятора полярность электродов меняется, и ионы лития перемещаются обратно к аноду, «готовя» аккумулятор к очередному циклу разрядки.
Литий-серные аккумуляторы отличаются от литий-ионных способом хранения ионов. В литий-ионных аккумуляторах ионы лития интеркалированы в молекулы электродов, в литий-серных – ионы лития генерируются за счет окислительно-восстановительной реакции с серой. В отличие от интеркаляции, эта реакция не может быть ограничена строением электродов, что, теоретически, позволяет допустить, что при одинаковом объеме литий-серные батареи должны обладать большей емкостью заряда.
Тем не менее, с практическим получением таких источников тока, даже на уровне прототипа, еще существуют значительные проблемы. Сера является изолятором, как в случае электронной, так и ионной проводимости, поэтому для работы электродов аккумулятора необходим близкий контакт серы с проводником. Помимо этого полисульфид-ионы, являющиеся интермедиатами процессов окисления-восстановления обладают растворимостью, достаточной для того, чтобы они могли «протекать» от электродов в электролит, уменьшая активную массу электродов.
Линда Назар (Linda Nazar) из Университета Ватерлоо уверяет, что смогла решить проблему, использовав для получения катода систему токопроводящих углеродных компонентов. Работа была начата с разделения толстых пористых углеродных наностержней, диаметр которых составлял 6-7 нм, тонкими углеродными нановолокнами. Полученная углеродная система была заполнена расплавленной серой, в которой при застывании остаются поры, по которым может перемещаться электролит. На последней стадии систему помещают в полимерную оболочку, препятствующую утечке полтисульфид-ионов.
Источник: Nature Materials, 2009. DOI: 10.1038/NMAT2460
Источник: http://www.chemport.ru
20.05.2009 00:19 | |
|
