Potroi się pojemność baterii litowo-jonowych

dodano: 2021-02-13 00:05
autor: Jan Borejko | źródło: MISIS/Journal of Alloys and Compounds

Bateria akumulator Litowo jonowy Li-ion360px.jpg Istnieje możliwość na potrojenie pojemności baterii litowo-jonowych (Li-Ion). Naukowcom z National Research Technological University MISIS (NUST MISIS) w ramach międzynarodowego zespołu udało się zwiększyć pojemność i tym samym przedłużyć żywotność akumulatorów litowo-jonowych. Zsyntetyzowali oni nowy nanomateriał, który mógłby zastąpić nisko wydajny grafit stosowany obecnie w bateriach litowo-jonowych.

Bateria akumulator Litowo jonowy Li-ion 760px.jpg


Baterie litowo-jonowe to główny typ akumulatorów do prawie wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego, od smartfonów po samochody elektryczne. Cykl ładowania i rozładowania w baterii zapewnia ruch jonów litu między dwiema elektrodami - od ujemnie naładowanej anody do dodatnio naładowanej katody. Rosnące zapotrzebowanie na baterie Li-Ion doprowadziło naukowców do zwrócenia szczególnej uwagi na poprawę gęstości energii, bezpieczeństwa, trwałości, czasu ładowania, mocy wyjściowej oraz nad kosztami stosowania litu w bateriach tego typu. 

Zakres zastosowań baterii litowo-jonowych stale się rozszerza.
Niestety, zdaniem naukowców, ich pojemność jest wciąż ograniczona właściwościami grafitu - głównego materiału anody baterii. Naukowcom z NUST MISIS udało się uzyskać nowy materiał na anody (Li-Ion), który może zapewnić znaczny wzrost pojemności i wydłużyć żywotność baterii.

Naukowcy pozyskali porowate mikrosfery nanostrukturalne o składzie Cu0,4Zn0,6Fe2O4  jako potencjalny materiał na anodę zapewniają trzykrotnie większą pojemność niż dotychczasowe baterie na rynku. Do tego pozwala to na zwiększenie liczby cykli ładowania-rozładowania o 5 razy w porównaniu z innymi obiecującymi alternatywami dla grafitu. Osiągnięto to dzięki synergistycznemu efektowi połączenia specjalnej nanostruktury i składu zastosowanych pierwiastków.

Synteza nanomateriału odbywa się jednoetapowo bez etapów pośrednich dzięki zastosowaniu metody pirolizy natryskowej. W tym celu wodny roztwór z jonami pożądanych metali jest zamieniany w mgłę za pomocą ultradźwięków, a następnie woda jest odparowywana w temperaturze do 1200°C z rozkładem pierwotnych soli metali. W rezultacie powstają mikronowe lub submikronowe kule o porowatości wymaganej do pracy w układzie litowo-jonowym.

Badania elektrochemiczne rosyjskiego nanomateriału przeprowadzili też naukowcy z Narodowego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Seulu (Korea Płd.), Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (Norwegia) oraz Instytutu Nauki i Technologii SRM (Indie).

W przyszłości zespół badawczy zamierza kontynuować poszukiwania nowych, bardziej wydajnych kompozycji elektrod akumulatorów Li-Ion.
Wyniki badań zostały opublikowane w Journal of Alloys and Compounds.

Źródło: sciencedirect.com
Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.




Więcej z kategorii Ciekawostki
Informacje
reklama
reklama
HOLLEX.PL - Twój sklep internetowy

Konwerter Unicable II Inverto 32 tunery (5278) ULTRABOX

Konwerter Unicable II marki Inverto pozwala na jednoprzewodową (szeregową) transmisję...

219 zł Więcej...

Nagrywarka HD Velocap Plus

Urządzenie pozwalające na nagrywanie z HDMI materiału wideo wysokiej rozdzielczości...

439 zł Więcej...

'SAT Kurier' abonament za 2021 rok

Roczna prenumerata magazynu SAT KURIER w 2021 r. z wysyłką...

89 zł Więcej...