Ученые из Стэнфордского университета в Соединенных Штатах, в первый раз смогли сконструировать надежный и действенный аккумулятор с литиевым анодом. В будущем это разрешит создавать более компактные, легкие, недорогие и энергоемкие перезаряжаемые источники питания, говорится в статье, размещённой в издании Nature Nanotechnology.

Стандартная конструкция аккумулятора включает три главных элемента: катод (отрицательный электрод), анод и электролит (хороший электрод).

Самый распространенные на сегодня — литиево-ионные аккумуляторная батареи, в которых переносчиком заряда выступает ион лития. Наряду с этим анод значительно чаще изготавливают из графита.

Графит — самый популярный материал для анода, но не самый действенный, поведал доктор наук Стэнфордского университета по материаловедению и начальник проекта И Цуй (Yi Cui). Более действенным есть литий.

«Из всех материалов, каковые возможно применять для того чтобы, литий владеет самым громадным потенциалом, — поведал ученый. — Он имеет небольшой вес и самая высокую энергетическую плотность. С ним вы имеете возможность взять больше мощности на веса и единицу объёма — иными словами, создавать более легкие, компактные и замечательные элементы питания». Цуй сказал, что, по его версиям, литиевый анод способен в теории расширить емкость батареи в несколько раз.

Неприятность содержится в том, что, во-первых, литий скоро вступает в химическую реакцию с электролитом, и, во-вторых, при осаждении на литиевом аноде ионов лития он существенно возрастает в размерах, что скоро ведет к деградации аккумулятора.

Ученые создали надежный и действенный аккумулятор с анодом из лития

По словам начальника проекта, разные ученые десятилетиями бились над ответом этих неприятностей, каковые его команде, наконец-таки, удалось решить посредством одного дополнительного элемента — необычного защитного кожуха, окутывающего анод и представляющего собой сетку толщиной 20 нм из углеродных куполов. Эта сетка мешает вступлению лития в реакцию с электролитом и есть достаточно эластичной, дабы растягиваться по мере расширения анода.

В большинстве случаев, что батарею возможно отправлять в массовое производство, в случае если ее кулоновская эффективность (относительный количество сохраняемого на аноде лития по окончании цикла заряда-разряда) образовывает 99,9% и больше и не понижается ниже этого значения продолжительное время.

До настоящего момента аккумуляторная батареи с литиевым анодом, созданные в лабораторных условиях, показывали кулоновскую эффективность на уровне 96%. Причем она падала ниже 50% спустя всего лишь 100 циклов заряда-разряда. Исследователям же из Стэнфордского университета удалось достигнуть значения в 99%, которое сохранялось таким кроме того спустя 150 циклов.

«Отличие между 99% и 96%, в случае если речь заходит об аккумуляторная батареях, велика, — заявил Цуй. — Да, мы не добились 99,9%, каковые нам необходимы. Но мы проделали серьёзную работу и существенно приблизились к данной цифре. Мы продолжим научную работу, и я верю, что в случае если нам удастся создать новый электролит, литиевые аноды, в конечном итоге, отыщут широкое использование в аккумуляторная батареях».

Увлекательные записи:

• Революция во флэш-памяти: на чипе с почтовую марку разместили 1 тб данных
• Резко снижена цена на yotaphone 2
• Ricoh представила цифровую фотокамеру с системой съемной оптики

ЗА №9: Можно ли поставить АККУМУЛЯТОР БОЛЬШЕЙ ЁМКОСТИ?