Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.


  1. Вход или регистрация
  1. Подписка

Ученые из Сколтеха изменили кристаллическую структуру катода литий-ионного аккумулятора
10 апреля 2017             

altМеждународная группа исследователей, в состав которой вошли ученые из Сколтеха, придумали как изменить кристаллическую структуру катода литий-ионного аккумулятора, чтобы значительно повысить его эффективность и срок службы без ущерба для безопасности.
 

 

Как сообщила пресс-служба Сколтеха, исследование ученых опубликовано в журнале Nature Materials, а его результаты может оказаться очень важными для современной электроники, использующей литий-ионные аккумуляторы.


Литий-ионные батареи - это основные источники энергии для современной портативной электроники, которые используются в большинстве мобильных телефонов, фотоаппаратов и ноутбуков. Переносчиками заряда в таких аккумуляторах служат ионы лития: когда батарея разряжается они покидают катод - отрицательный электрод батареи, а когда заряжается, тогда ионы лития заходят в катод обратно. Типичным материалом катода для современных литий-ионных аккумуляторов служит слоистый смешанный оксид кобальта и лития.


Две основные характеристики литий-ионного аккумулятора - это число циклов перезарядки и емкость, то есть количество лития, покидающего кристаллическую решетку смешанного оксида во время заряда и возвращающегося назад при заряде. Обычно из катода уходит не больше 60% ионов лития, а увеличение этой характеристики приводит к опасности взрыва и возгорания аккумулятора, так как после выхода лития атомы кислорода в составе смешанного оксида могут начать взаимодействовать с растворителем, в который погружен катод, а эта реакция сопровождается обильным выделением тепла.


Количество циклов перезарядки аккумулятора тоже сильно ограничено его структурой: когда литий покидает свои позиции в катоде, на его место мигрируют ионы кобальта, в результате части лития уже не может вернуться обратно, а емкость батареи постепенно падает.


В новой работе ученые предложили способ с помощью которого можно справиться с этими проблемами. Классический катод литий-ионного аккумулятора имеет слоистую структуру, где слои лития перемежаются со слоями кислорода и переходного металла (это может быть кобальт или другой металл). Такое строение материала способствует миграции ионов переходного металла и поэтому ученые предложили принципиально иную кристаллическую структуру катодного материала.


В новой структуре слои сдвинуты относительно друг друга, вместо слоистой структуры материал приобретает каркасное строение. Оказалось, что такие катоды работают намного стабильнее: энергия в них практически не теряется с каждым циклом перезарядки, а новая структура позволяет извлекать из катода при зарядке практически весь литий без риска возгорания.


В работе в качестве модельного объекта использовались соединение лития с оксидом иридия - слишком дорогой материал для массового производства. Поэтому в будущем ученые планируют продолжить свои исследования и найти более распространенный и дешевый металл на замену иридия в составе каркасной структуры катодного материала.


и-Маш. Ресурс Машиностроения.

Обсудить новость на Форуме Машиностроителей     








Комментариев пока нет
Написать комментарий
Комментирование доступно при авторизации через любую из социальных сетей:



Написать комментарий как пользователь ВКОНТАКТЕ:


Написать комментарий как пользователь FACEBOOK:

Самое обсуждаемое за последнее время

    Другие публикации по теме





    Автоматизация промышленных предприятий Автоматизация промышленных предприятий
    Диспетчеризация производства, идентификация и прослеживаемость, управление КПЭ (KPI)...
    (495) 662-43-70
    Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси). Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Промышленное оборудование и инструмент
    Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик), Fuji (Фуджи), Desoutter, Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси), Korloy (Корлой), Seco tools, SGS tools, Onsrud, Fette, Guhring и пр. Оборудование для маркировки. Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Фаскосниматели (фаскорезы, кромкорезы), ручные фрезеры по металлу. Пневмодвигатели (пневматические двигатели, пневмомоторы).
    (495) 668-13-58
    ИРОК-2М. Купить. Инструкция.
    Инструмент ИРОК-2М от производителя. Купить. Скачать инструкцию и другие документы. Прочий электромонтажный инструмент и электрокомпоненты.
    (495) 668-13-58 доб. 4
    Реклама на сайте и-Маш Реклама на сайте и-Маш      
    pr()i-mash.ru