Анод из свинца ощутимо поднимает емкость аккумуляторов: дешево и практично

Среда, 17 февраля 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Когда дело доходит до расширения возможностей современных литий-ионных батарей, у инженеров есть все виды альтернативных материалов, от соли до кремния и пластика, обработанного в микроволновой печи. Однако из-за его обилия, низкой стоимости и знакомства с аккумуляторными системами свинец является одним из наиболее привлекательных вариантов среди всех, и ученые только что продемонстрировали, как этот материал может лечь в основу нового анода литиевой батареи, увеличивающего емкость аккумулятора.

Физики доказали, что свинец может служить недорогой и надежной альтернативой графиту, значительно повышая емкость батареи

Как один из двух электродов в литиевой батарее, анод загружается ионами лития во время зарядки и высвобождает их во время разряда. Сегодня наиболее предпочтительным материалом для изготовления анодов литиевых батарей является графит, который хорошо выполняет свою работу, оставаясь стабильным в течение тысяч циклов зарядки. Но в чем ученые хотели бы видеть некоторые улучшения, так это в емкости самих батарей, и по мнению команды из Аргоннской национальной лаборатории свинец имеет наибольший потенциал для решения данной проблемы.

Поскольку он широко используется в свинцово-кислотных аккумуляторах — самом старом типе аккумуляторных батарей в мире, — существуют хорошо налаженные цепочки поставок свинца, а также системы для вторичной переработки материала в конце срока его службы. Это, в сочетании с его низкой стоимостью и доступностью, побудило команду экспериментировать с анодом на основе свинца, и на первых порах были получены весьма обнадеживающие результаты.

Команда начала с крупных частиц оксида свинца, которые смешивали с углеродным порошком и встряхивали в течение нескольких часов. В результате частицы стали еще меньше и встроились в углеродную матрицу, заключенную в тонкую оболочку из оксида свинца.

Новый анодный материал прошел испытания в аккумуляторных элементах в лаборатории, где он обеспечил вдвое большую емкость хранения энергии по сравнению с обычными графитовыми анодами за 100 циклов зарядки и доказал свою полную стабильность. Команда смогла еще больше повысить его производительность, добавив фторэтиленкарбонат в раствор электролита, который несет электрический заряд батареи.

«Наше открытие бросает вызов нынешнему пониманию этого типа электродного материала», — заявил Кристофер Джонсон, главный исследователь проекта. «Наши результаты также предоставляют захватывающие возможности для разработки недорогих, высокопроизводительных анодных материалов для транспортировки и стационарного хранения энергии, например, для резервного питания для электрической сети».

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 181
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003