Контакты | Реклама | Подписка
Начало > Эко новости > Ученые улучшили литиевые батареи

Ученые улучшили литиевые батареи

22/08/2010 21:20 / 👁 1860 / Поделиться:
На протяжении многих лет ученые бьются над тем, как модернизировать литиево-ионные аккумуляторы, чтобы их характеристики хотя бы немного улучшить. К сожалению, никаких уникальных изобретений ученым пока так и не удалось сделать. И лишь американские ученые изобрели довольно необычный способ улучшить свойства такого типа аккумуляторов. "В перспективе аккумуляторы с продвинутыми электродами станут недорогой и более эффективной альтернативой традиционным литиево-ионным батареям", – говорит Чой. Здесь показана общая схема опыта. Пояснения ниже (иллюстрация Choi et al.). "В перспективе аккумуляторы с продвинутыми электродами станут недорогой и более эффективной альтернативой традиционным литиево-ионным батареям", – говорит Чой. Здесь показана общая схема опыта. Пояснения ниже (иллюстрация Choi et al.).


Как известно, основными компонентами стандартного литиево-ионного аккумулятора являются два электрода (анод и катод), а также электролит. Обычно для анода используют графит, а для катода оксид металла, например кобальта и никеля. Электролитом, как правило, служит литиевая соль в органическом растворителе. Такие литиево-ионные батареи, к сожалению, не обладают большими ресурсами работы.

Американские инженеры из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории пришли к выводу, что надо модернизировать катод в составе литиево-ионных аккумуляторах. Сперва ученые использовали модернизированный вариант марганца или железа, которые в исходном своём состоянии немного уступают по функциональности кобальту и никелю, зато выигрывают по себестоимости производства. Наиболее удачным из всех фосфатов металлов оказался фосфат лития-марганца LiMnPO4.

Как оказалось такой материал для электрода обладает очень высокой ёмкостью в 171 мАч/г. Но на практике учёным до сих пор удалось приблизиться лишь к показателю в 120 мАч/г. Связано это с тем, что при изготовлении электрода традиционным методом его строение оказывается хаотичным и препятствует дальнейшей работе детали на все 100%.

Дальнейшим этапом работы ученых было то, как бы усовершенствовать структуру катода. И тут они пришли к необычному методу: они смешали некоторое количество микрочастиц воска и мыла с компонентами электрода, после чего нагрели смесь до 400 °C.

После таких манипуляций учёным удалось приблизиться к максимуму при зарядке и разрядке в течение двух суток - из материала было "выжато" аж 168 мАч/г при теоретических 171 мАч/г. Однако, при скоростном режиме (заправка за час) тестовый аккумулятор показал лишь 54 мАч/г.

Несмотря на слабые возможности модернизированного аккумулятора при быстрой зарядке ученые надеются, что их изобретение в дальнейшем будет еще более модернизировано и позволит улучшить свойства литиево-ионных аккумуляторов, пишет Научно-популярный интернет-журнал MEMBRANA со ссылкой на статью, опубликованную в Nano Letters.

Последние новости

Популярные новости