Разработиха магнезиева батерия, която позволява мигновено зареждане
Новият материал взема решение проблемите с сигурността и потенциала
Изследователски екип от Университета Тохоку в Япония създаде нова технология за акумулатори, която дава обещание да революционизира съхранението на сила. Учените са основали постоянна молекулярна рамка от фулерени, наречена Mg4C60, която разрешава ултрабързо зареждане и доста по-дълъг живот на батериите в съпоставяне със актуалните литиево-йонни аналози, оповестиха от образователното заведение.
Откритието, оповестено в влиятелното списание Journal of the American Chemical Society, предлага решение на един от най-големите проблеми в актуалната електроника и електромобилност – рестриктивните мерки на графитните аноди.
Край на рестриктивните мерки на графита
Масово употребяваните през днешния ден литиево-йонни акумулатори разчитат на графит като материал за анода. Графитът обаче има физически предели във връзка с скоростта, с която може да приема заряд. При опит за бързо зареждане постоянно се стига до струпване на литий върху повърхността на анода (т.нар. литиево покритие), вместо абсорбирането му в структурата. Този развой освен понижава успеваемостта, само че и основава сериозен риск от късо съединяване и запалване.
Учените от дълго време преглеждат фулерените C60 – молекули с форма на футболна топка, формирани от въглеродни атоми – като перспективна опция. Досега обаче тяхното приложение беше блокирано от ниската им непоклатимост. В предходни опити фулерените се разтваряха в електролита на батерията, което водеше до бързо разрушение на структурата.
Революционната конструкция Mg4C60
Екипът от Тохоку е преодолял тази спънка, като е употребявал магнезиеви атоми, с цел да свърже фулереновите молекули в здрава ковалентна рамка.
" Следващите ни стъпки са да разтеглим тази тактика за ковалентно свързване към по-широк кръг от фулеренови и въглеродни рамки за основаване на фамилия от постоянни материали с висок потенциал, подобаващи за бързо зареждащи се акумулатори ", съобщи професор Хао Ли от Института за проучвания на материалите (WPI-AIMR), представен от пресслужбата на университета.
Новият материал Mg4C60 освен предотвратява разтварянето на анода, само че и разрешава на лития да се съхранява по метод, който заобикаля структурните повреди. Тестовете демонстрират, че батериите с този материал поддържат висока енергийна компактност и могат да работят при доста по-високи температури – до 90°C, което е непостижимо за общоприетите технологии.
Приложение в промишлеността
Разработката открива пътя към основаването на по-безопасни и ефикасни електрически транспортни средства, както и по-трайна потребителска електроника. Изследователите възнамеряват да си сътрудничат с индустриални сътрудници, с цел да оценят опциите за всеобщо произвеждане на новия материал и консолидираното му в действителни батерийни кафези.
Изследователски екип от Университета Тохоку в Япония създаде нова технология за акумулатори, която дава обещание да революционизира съхранението на сила. Учените са основали постоянна молекулярна рамка от фулерени, наречена Mg4C60, която разрешава ултрабързо зареждане и доста по-дълъг живот на батериите в съпоставяне със актуалните литиево-йонни аналози, оповестиха от образователното заведение.
Откритието, оповестено в влиятелното списание Journal of the American Chemical Society, предлага решение на един от най-големите проблеми в актуалната електроника и електромобилност – рестриктивните мерки на графитните аноди.
Край на рестриктивните мерки на графита
Масово употребяваните през днешния ден литиево-йонни акумулатори разчитат на графит като материал за анода. Графитът обаче има физически предели във връзка с скоростта, с която може да приема заряд. При опит за бързо зареждане постоянно се стига до струпване на литий върху повърхността на анода (т.нар. литиево покритие), вместо абсорбирането му в структурата. Този развой освен понижава успеваемостта, само че и основава сериозен риск от късо съединяване и запалване.
Учените от дълго време преглеждат фулерените C60 – молекули с форма на футболна топка, формирани от въглеродни атоми – като перспективна опция. Досега обаче тяхното приложение беше блокирано от ниската им непоклатимост. В предходни опити фулерените се разтваряха в електролита на батерията, което водеше до бързо разрушение на структурата.
Революционната конструкция Mg4C60
Екипът от Тохоку е преодолял тази спънка, като е употребявал магнезиеви атоми, с цел да свърже фулереновите молекули в здрава ковалентна рамка.
" Следващите ни стъпки са да разтеглим тази тактика за ковалентно свързване към по-широк кръг от фулеренови и въглеродни рамки за основаване на фамилия от постоянни материали с висок потенциал, подобаващи за бързо зареждащи се акумулатори ", съобщи професор Хао Ли от Института за проучвания на материалите (WPI-AIMR), представен от пресслужбата на университета.
Новият материал Mg4C60 освен предотвратява разтварянето на анода, само че и разрешава на лития да се съхранява по метод, който заобикаля структурните повреди. Тестовете демонстрират, че батериите с този материал поддържат висока енергийна компактност и могат да работят при доста по-високи температури – до 90°C, което е непостижимо за общоприетите технологии.
Приложение в промишлеността
Разработката открива пътя към основаването на по-безопасни и ефикасни електрически транспортни средства, както и по-трайна потребителска електроника. Изследователите възнамеряват да си сътрудничат с индустриални сътрудници, с цел да оценят опциите за всеобщо произвеждане на новия материал и консолидираното му в действителни батерийни кафези.
Източник: dunavmost.com
КОМЕНТАРИ