Аккумуляторы на основе чистого лития могут стать практичными: новое изобретение
Наука Физика 11.11.2021, 19:54 Аккумуляторы на основе чистого лития могут стать практичными: новое изобретение Два многообещающих направления в развитии накопителей энергии следующего поколения включают использование металлического лития высокой плотности и электролита, который является твердым, а не жидким, как раньше. Новое исследование объединяет эти особенности для создания уникальной технологии — но, увы, она не лишена недоработок.
Василий Макаров редакция Тэги: Исследование Открытия Энергосбережение
Ученые из США продемонстрировали, как можно решить проблемы стабильности батареи с помощью электрохимических импульсов, что поможет электромобилям и смартфонам работать намного дольше на каждом цикле зарядки
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Часть области исследований аккумуляторных технологий сосредоточена на анодах, которые действуют как один из двух электродов устройства и помогают облегчить перенос ионов лития через жидкий электролит. Сегодняшние аноды изготавливаются из смеси графита и меди, но чистый металлический литий является заманчивой альтернативой, поскольку он предлагает самую высокую плотность энергии среди твердых материалов. Однако интеграция металлического лития в батареи оказалась сложной задачей, поскольку ученые сталкиваются с различными проблемами безопасности, которые приводят к быстрому износу аккумуляторов.
Существует мнение, что использование твердого электролита вместо жидкого лучше подойдет для конструкции с металлическим литием. Именно это пересечение материалов является фокусом новой работы ученых из Окриджской национальной лаборатории (ORNL), которые считают, что придумали способ объединить их вместе стабильным и долговременным способом.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Соединение материалов в твердотельных батареях, как правило, является сложной задачей, поскольку продолжающиеся циклы зарядки и разрядки приводят к нестабильности в соединениях и вызывают образование пустот, что называется контактным импедансом. Приложение давления — это один из способов решения этой проблемы, но это метод необходимо использовать периодически, во время работы батареи, что может вызвать ее короткое замыкание.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Ученые ORNL обнаружили, что они могут устранить эти пустоты, применяя короткий высоковольтный электрохимический импульс, когда анод из металлического лития соединен с твердым электролитом. Эти импульсы видят ток, окружающий пустоты, который заставляет их рассеиваться, что приводит к более широкому контакту на границе раздела материалов.
Поскольку это не оказывает пагубного воздействия на батарею и позволяет восстановить ее почти до первоначальной емкости, ученые полагают, что однажды данная технология предложит жизнеспособный способ управления твердотельными литий-металлическими батареями во время работы. Они говорят, что такая система может предложить удвоенную плотность энергии по сравнению с сегодняшними решениями в гораздо меньшем корпусе, а потому электромобили смогут путешествовать намного дальше на одной зарядке, а смартфоны смогут работать в течение нескольких дней.
В настоящее время ученые продолжают развивать эту технологию, экспериментируя с более совершенными электролитными материалами и исследуя, как ее можно расширить для использования в твердотельной аккумуляторной системе в рабочем масштабе.
Читайте также
- Xiaomi представила маршрутизатор Redmi Router AX5400 с чипом Qualcomm
- Western Digital повысила цены на флеш-память NAND — это следствие загрязнения производства в январе
- 4 вида вооружения, которые отправили в Европу из-за Украины, но никогда не испытывали в деле
- Twitter позволит вешать ярлыки на ботов, чтобы люди могли отличать их от живых пользователей
- Найдена загадочная "невидимая" черная дыра: космическая аномалия
- Новая статья: Обзор игрового 4K-монитора ASUS TUF Gaming VG28UQL1A: лучше поздно, чем никогда
