Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Ультратонкие литиевые электроды наделяют аккумуляторы рекордными показателями

Одна из перспективных технологий батарей, позволяющая добиться высокой плотности энергии, предполагает использование в аноде вместо графита чистого металлического лития. Значительного прогресса в этом направлении достигли американские исследователи из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории. Их новая разработка источник питания с литий-металлический анодом оригинальной конструкции выдерживает рекордное число циклов перезарядки.

Предыдущие образцы аккумуляторов, изготавливаемых по аналогичной технологии, не могли похвастаться долговечностью. Одна из причин их быстрого выхода из строя сложные реакции, протекающие около анода и негативно влияющие на промежуточную фазу твердого электролита. Эта тонкая пленка, образующаяся на границе между отрицательным электродом и электролитом, имеет определяющее значение в процессе перемещения молекул между компонентами химического элемента.

Ранее проблему пытались решить, путем увеличения количества лития в аноде. А американские исследователи применили противоположный подход. Они взяли в качестве основы для электрода полоски лития шириной 20 мкм, что 35 раз меньше, чем толщина человеческого волоса. Используя такой анод, ученые собрали аккумулятор, обладающий плотностью энергии 350 Втч/кг. Для сравнения, у лучших из выпускающихся сейчас литий-ионных батарей этот показатель не превышает 300 Втч/кг.

Новый элемент питания сохраняет емкость на уровне 76% от первоначальной после 600 перезарядок. Это выдающийся результат, с учетом того, что аккумулятор с литий-металлическим анодом, созданный теми же учеными 4 года назад, выдерживал только 50 циклов, а разработанный в позапрошлом году 200.

Достигнутый успех исследователи объясняют тем, что анод из тонких полосок лучше взаимодействует с электролитом, не допуская подавления важных электрохимических реакций.

Продолжить совершенствование технологии ученые намерены в составе консорциума нескольких институтов Battery500. Его главная цель создание аккумулятора с плотностью энергии 500 Втч/кг.

Как отмечает соавтор исследования Стэнли Уиттингем, консорциум добился большого прогресса, но нужно сделать еще многое. В частности, остаются актуальными вопросы безопасности литий-металлических батарей. В настоящее время команда Battery500 уже работает над решением связанных с этим проблем.

Источник: pnnl.gov

Источник: ecotechnica.com.ua
К списку статей
Опубликовано: 05.07.2021 10:17:30
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Технологии

Последние комментарии

© 2006-2021, tuvatforum.ru