Представиха батерия на калциева основа, разработена да издържи рекордните 500 цикъла на презареждане
Изследователски екип от университета Тохоку е създал първообраз на метално-калциева (Ca) батерия, която устоя на 500 цикъла на зареждане и разреждане - пример за практическа приложимост. Пробивът е докладван в списание Advanced Science на 19 май 2023 година.
С все по-широкото потребление на електрически транспортни средства и широкомащабни системи за предпазване на сила нуждата от изследване на други възможности на литиево-йонните акумулатори в никакъв случай не е била по-голяма. Един подобен сурогат са батериите на основата на калций и метал. Като петият най-разпространен детайл в земната кора, калцият е необятно наличен и на ниска цена и има по-висок капацитет за енергийна компактност от лития. Смята се, че свойствата му също по този начин спомагат за ускорение на преноса на йони и дифузията в електролитите и катодните материали, което му дава преимущество пред други други възможности на литиево-йонните акумулатори като магнезий и цинк.
-->
Все още обаче има доста спънки пред комерсиалната употреба на метало-калциевите акумулатори. Липсата на ефикасни електролитни и катодни материали със приемливи условия за предпазване на клетките се оказаха съществени спънки. Още през 2021 година членовете на актуалната изследователска група откриха решение на първия проблем, като сътвориха нов електролит без флуор въз основата на водороден клъстер (монокарборан). Електролитът сподели доста усъвършенствани електрохимични характерности, като висока проводимост и висока електрохимична непоклатимост.
" В актуалното ни проучване тествахме дълготрайните характерности на батерия на калциева железна основа с катод, направен от наночастици на меден сулфид (CuS) и въглероден композит с електролит въз основата на хидрид ", споделя Казуаки Кису, доцент в Института за проучване на материалите (IMR) към Университета Тохоку. Като натурален минерал, CuS има удобни електрохимични свойства. Неговата слоеста конструкция му разрешава да съхранява разнообразни катиони, в това число литий, натрий и магнезий. Теоретичният му потенциал е 560 mAh на грам - два до три пъти повече от съществуващите катодни материали за литиево-йонни акумулатори.
Благодарение на наночастици и композит от материали на въглеродна основа Кеес и сътрудниците му са съумели да основат катод, кадърен да съхранява огромни количества калциеви йони. Използвайки електролит от хидриден вид, те са основали батерия с доста постоянни циклични характерности. Прототипът на батерията резервира 92 % от потенциала си след 500 цикъла.
Екипът е уверен, че тяхното изобретение ще помогне за напредъка на проучванията на катодните материали за акумулатори на калциева основа.
С все по-широкото потребление на електрически транспортни средства и широкомащабни системи за предпазване на сила нуждата от изследване на други възможности на литиево-йонните акумулатори в никакъв случай не е била по-голяма. Един подобен сурогат са батериите на основата на калций и метал. Като петият най-разпространен детайл в земната кора, калцият е необятно наличен и на ниска цена и има по-висок капацитет за енергийна компактност от лития. Смята се, че свойствата му също по този начин спомагат за ускорение на преноса на йони и дифузията в електролитите и катодните материали, което му дава преимущество пред други други възможности на литиево-йонните акумулатори като магнезий и цинк.
-->
Все още обаче има доста спънки пред комерсиалната употреба на метало-калциевите акумулатори. Липсата на ефикасни електролитни и катодни материали със приемливи условия за предпазване на клетките се оказаха съществени спънки. Още през 2021 година членовете на актуалната изследователска група откриха решение на първия проблем, като сътвориха нов електролит без флуор въз основата на водороден клъстер (монокарборан). Електролитът сподели доста усъвършенствани електрохимични характерности, като висока проводимост и висока електрохимична непоклатимост.
" В актуалното ни проучване тествахме дълготрайните характерности на батерия на калциева железна основа с катод, направен от наночастици на меден сулфид (CuS) и въглероден композит с електролит въз основата на хидрид ", споделя Казуаки Кису, доцент в Института за проучване на материалите (IMR) към Университета Тохоку. Като натурален минерал, CuS има удобни електрохимични свойства. Неговата слоеста конструкция му разрешава да съхранява разнообразни катиони, в това число литий, натрий и магнезий. Теоретичният му потенциал е 560 mAh на грам - два до три пъти повече от съществуващите катодни материали за литиево-йонни акумулатори.
Благодарение на наночастици и композит от материали на въглеродна основа Кеес и сътрудниците му са съумели да основат катод, кадърен да съхранява огромни количества калциеви йони. Използвайки електролит от хидриден вид, те са основали батерия с доста постоянни циклични характерности. Прототипът на батерията резервира 92 % от потенциала си след 500 цикъла.
Екипът е уверен, че тяхното изобретение ще помогне за напредъка на проучванията на катодните материали за акумулатори на калциева основа.
Източник: standartnews.com
КОМЕНТАРИ