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

Kabel HDMI - mini HDMI 3,0m

Kabel połączeniowy HDMI - mini HDMI do podłączenia tabletów, smartfonów...

29 zł Więcej...

Nagrywarka 4K UHD Velocap X Pro

Nagrywarka HDMI  - materiału wideo wysokiej rozdzielczości na zewnętrzne nośniki...

990 zł Więcej...

Antena sat dla TIR-a 60 cm

stalowa antena 60 cm przenośna na przyssawkę dla TIR-owców.

169 zł Więcej...