Учени обещават турбозареждане на литиеви батерии
Пробивът може да бъде сбъднат с хибридни материали или така наречен нанокомпозити – композитни материали, които съдържат наночастици
Литиево-йонните акумулатори са абсолютният „ аршин “, когато става дума за мобилни телефони, таблети и електрически автомобили
Международен екип от учени съумя да създаде композитен материал, който е изключително подобаващ за електроди в съществуващите литиеви акумулатори. Нанокомпозитният материал може да помогне за доста увеличение на потенциала за предпазване и удължение живота на батериите, както и за скоростта на зареждането им. Разработката на откриватели от Юлих, Мюнхен и Прага бе оповестена неотдавна в сп. „ Advanced Functional Materials “.
Литиево-йонните акумулатори са абсолютният „ аршин “, когато става дума за сила за мобилни телефони, таблети, електрически коли. Техният потенциал за предпазване и енергийната им компактност надминават тези другите акумулаторни системи.
Независимо от развиването на технологията обаче батериите за смарт телефони устоят едвам към ден, а зареждането им е дълготрайно – което е проблем за електрическите коли. Затова учените работят по способи за възстановяване на енергийната компактност и скоростта на зареждане на всички типове акумулатори, написа GreenTech.bg.
„ Важен фактор е анодният материал ”, изяснява Дина Фатахова-Ролфинг от Института по енергийни и климатични проучвания (ИЕК-1). „ По принцип анодите, основани на калаен диоксид, могат да реализират доста по-висок потенциал и затова да съхраняват повече сила от въглеродните аноди, които се употребяват понастоящем. Те имат способността да всмукват повече литиеви йони ”, споделя Ролфинг.
още по тематиката
Но по неговите думи, чистият калаен оксид демонстрира доста слаба непоклатимост на цикъла. Поради това потенциалът за предпазване бързо понижава и на процедура сходни акумулатори могат да се зареждат единствено няколко пъти. Обемът на анода се трансформира при всеки цикъл на зареждане и разреждане, което води до разпадането му.
Един от методите за справяне с този проблем са хибридните материали или така наречен нанокомпозити – композитни материали, които съдържат наночастици. Учените са създали материал, съдържащ наночастици от калаен оксид, обогатени с антимон, върху главен пласт от графен. Графеновата основа подкрепя структурната непоклатимост и проводимостта на материала.
Частиците калаен оксид имат размер, по-малък от три нанометра – с други думи, по-малко от три милионни от милиметъра – и се „ отглеждат ” непосредствено върху графена. Малкият размер на частицата и положителният й контакт с графеновия пласт усъвършенстват и неговата приемливост към измененията в размера – литиевата клетка става по-стабилна и устоя по-дълго.
„ Обогатяването на наночастиците с антимон подсигурява, че материалът е извънредно проводим ”, изяснява Фатахова-Ролфинг. „ Това прави анода доста по-бърз, което значи, че може да съхранява 1,5 пъти повече сила единствено за минута, в сравнение с би било допустимо с стандартните графитни аноди. Може даже да съхранява три пъти повече сила при нормалното време за зареждане от един час “.
Подобни високи енергийни плътности преди се реализираха единствено с постепенно зареждане, разяснява Фатахова-Ролфинг. По-бързите цикли на зареждане постоянно водят до бързо деградиране на потенциала. Анодите с анод, затрупан с антимон, обаче резервират 77% от първичния си потенциал даже след 1000 цикъла на зареждане и разреждане.
„ Нанокомпозитните аноди могат да се създават по елементарен и доходоносен метод, а приложените концепции могат да се употребяват и за проектирането на други анодни материали за литиево-йонни акумулатори ”, споделя Ролфинг. Тя се надява, че създаването ще проправи пътя към налагане на „ литиево-йонни акумулатори със доста увеличена енергийна компактност и доста малко време за зареждане “.
Литиево-йонните акумулатори са абсолютният „ аршин “, когато става дума за мобилни телефони, таблети и електрически автомобили
Международен екип от учени съумя да създаде композитен материал, който е изключително подобаващ за електроди в съществуващите литиеви акумулатори. Нанокомпозитният материал може да помогне за доста увеличение на потенциала за предпазване и удължение живота на батериите, както и за скоростта на зареждането им. Разработката на откриватели от Юлих, Мюнхен и Прага бе оповестена неотдавна в сп. „ Advanced Functional Materials “.
Литиево-йонните акумулатори са абсолютният „ аршин “, когато става дума за сила за мобилни телефони, таблети, електрически коли. Техният потенциал за предпазване и енергийната им компактност надминават тези другите акумулаторни системи.
Независимо от развиването на технологията обаче батериите за смарт телефони устоят едвам към ден, а зареждането им е дълготрайно – което е проблем за електрическите коли. Затова учените работят по способи за възстановяване на енергийната компактност и скоростта на зареждане на всички типове акумулатори, написа GreenTech.bg.
„ Важен фактор е анодният материал ”, изяснява Дина Фатахова-Ролфинг от Института по енергийни и климатични проучвания (ИЕК-1). „ По принцип анодите, основани на калаен диоксид, могат да реализират доста по-висок потенциал и затова да съхраняват повече сила от въглеродните аноди, които се употребяват понастоящем. Те имат способността да всмукват повече литиеви йони ”, споделя Ролфинг.
още по тематиката
Но по неговите думи, чистият калаен оксид демонстрира доста слаба непоклатимост на цикъла. Поради това потенциалът за предпазване бързо понижава и на процедура сходни акумулатори могат да се зареждат единствено няколко пъти. Обемът на анода се трансформира при всеки цикъл на зареждане и разреждане, което води до разпадането му.
Един от методите за справяне с този проблем са хибридните материали или така наречен нанокомпозити – композитни материали, които съдържат наночастици. Учените са създали материал, съдържащ наночастици от калаен оксид, обогатени с антимон, върху главен пласт от графен. Графеновата основа подкрепя структурната непоклатимост и проводимостта на материала.
Частиците калаен оксид имат размер, по-малък от три нанометра – с други думи, по-малко от три милионни от милиметъра – и се „ отглеждат ” непосредствено върху графена. Малкият размер на частицата и положителният й контакт с графеновия пласт усъвършенстват и неговата приемливост към измененията в размера – литиевата клетка става по-стабилна и устоя по-дълго.
„ Обогатяването на наночастиците с антимон подсигурява, че материалът е извънредно проводим ”, изяснява Фатахова-Ролфинг. „ Това прави анода доста по-бърз, което значи, че може да съхранява 1,5 пъти повече сила единствено за минута, в сравнение с би било допустимо с стандартните графитни аноди. Може даже да съхранява три пъти повече сила при нормалното време за зареждане от един час “.
Подобни високи енергийни плътности преди се реализираха единствено с постепенно зареждане, разяснява Фатахова-Ролфинг. По-бързите цикли на зареждане постоянно водят до бързо деградиране на потенциала. Анодите с анод, затрупан с антимон, обаче резервират 77% от първичния си потенциал даже след 1000 цикъла на зареждане и разреждане.
„ Нанокомпозитните аноди могат да се създават по елементарен и доходоносен метод, а приложените концепции могат да се употребяват и за проектирането на други анодни материали за литиево-йонни акумулатори ”, споделя Ролфинг. Тя се надява, че създаването ще проправи пътя към налагане на „ литиево-йонни акумулатори със доста увеличена енергийна компактност и доста малко време за зареждане “.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ