Нова технологія для літій-металевих батареї

ПРИВІТ МИ З УКРАЇНИ!

Вже неодноразово я розповідав про акумуляторні батареї, що є основним джерелом для екологічного електротранспорту і нового напрямку, що бурхливо розвивається — це безпілотна авіація. Щоб подолати швидкісні та габаритні бар’єри і загалом знизити вартість всього агрегату, потрібні нові батареї що відповідають сучасним вимогам і в недалекому майбутньому.

Літій-металеві батареї одні з найбільш перспективних серед безлічі варіантів, з якими експериментують вчені. Вони мають відмінну щільність енергії, але є критичний недолік — швидке формування дендритів, які негативно впливають на продуктивність акумулятора. Фахівці зі США знайшли вирішення цієї проблеми у вигляді порошку, який наноситься на поверхню електродів та захищає їх, забезпечуючи велику ємність батареї та утримання наднизької поляризації.

Читайте також: Літій-металеві акумулятори

У літій-металевій батареї замість графітового анода, як у літій-іонній, застосовується анод із чистого літію. Цей матеріал забезпечує елементу живлення дуже високу енергетичну щільність, що дозволяє акумулятору заряджатися набагато швидше і збільшуючи його ємність. Але змусити його працювати безперебійно тривалий час поки що не вдається.

Від циклу до циклу на аноді літій-металевої батареї починають зростати дендрити, викликаючи коротке замикання або навіть спалах. Вчені з Університету Райс (Університет Вільяма Марша Райса — приватний дослідницький університет США, розташований у Х’юстоні, штат Техас) пропонують нове рішення — створення на аноді шорсткої поверхні з подальшим нанесенням порошку з фосфору та сірки. Вступаючи в реакцію з металевим літієм, він утворює тонкий шар захисний, який змінює властивості поверхні.

«Порошок створює композитну поверхню, яка запобігає втраті металевого літію з анода, головну проблему літій-металевих батарей, — сказав Джеймс Тур, керівник проекту. — Літій-металеві батареї набагато перевершують ємність традиційних літій-іонних, але металевий літій часто складно перезаряджати».

Плівка, що утворилася на поверхні анода, сприяє більш тривалому терміну служби акумулятора. Розробники провели випробування протягом 340 циклів зарядки-розрядки, після яких елемент зберіг на 70% більше ємності, ніж нові батареї. Також плівка добре показала себе по відношенню до іншої ключової характеристики деградації батареї, утримавши наднизьку поляризацію протягом більш ніж 4000 годин роботи — приблизно в 8 разів довше, ніж аноди без плівки.

Нова технологія виготовлення літій-металевих батарей спрощує виробництво акумуляторів та підвищує їх якості, заявили автори дослідження.

Джерело: NewAtlas

Дякую, що залишаєтеся зі мною. Вам подобаються мої статті? Бажаєте бачити більше цікавих матеріалів?😌 Підтримайте мене, оформивши замовлення чи порекомендувавши знайомим. Буду радий підготовити для вас унікальний матеріал з розміщенням на вашому сервері.✍