Химики удвоили емкость литий-ионных батарей


Сотрудник Высшей технической школы Цюриха Максим Коваленко и его коллеги разработали методику получения нанокристаллов олова, которая позволит почти в два раза увеличить рабочую емкость литий-ионных батарей.

Работа химиков опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, а ее краткое содержание приводит сайт Высшей технической школы.

Химикам удалось подобрать условия выращивания нанокристаллов Sn/SnO2таким образом, что все получающиеся частицы имеют почти одинаковый размер — разброс составляет не более 10 процентов. При этом, в зависимости от задачи, этот размер можно регулировать в пределах 9-23 нанометров.

Нанокристаллы олова, полученные учеными, имеют почти одинаковый размер. Maksym Kovalenko / ETH Zürich

В созданной химиками литий-ионной батарее нанокристаллы олова наносятся на анод, где выступают в качестве «губки» для ионов лития. Олово очень хорошо подходит для этой задачи — оно способно связать до четырех ионов металла, однако при этом его собственный объем увеличивается в три раза. Для макроскопических кристаллов такое расширение влечет неизбежное разрушение, поэтому при создании батареи решено было использовать олово именно в форме кристаллических наночастиц.

По словам авторов, использование нанокристаллов не изменяет исходную емкости батареи при первой зарядке, однако спустя всего несколько циклов работы разница между традиционной и «нанокристаллической» батареей становится очень существенной. Так, после 100 перезарядок один грамм материала батареи обладает емкостью в 700 миллиампер-часов.

Недавно подобный подход к созданию батарей на основе оловянных анодов был использован другой группой ученых. Вместо нанокристаллов металла химики использовали микроскопические нити, также формирующие губку для впитывания ионов лития.

Литий-ионные батареи являются самым распространенным современным типом аккумулятора электричества. Они широко используются в электронике и к настоящему моменту практически вытеснили другие типы батарей. В качестве альтернативы литий-ионным батареям в настоящее время рассматриваются ионисторы и окислительные топливные элементы на спирте.

Читайте также:
Разработчики на треть увеличили емкость аккумуляторов
Новые эластичные аккумуляторы растягиваются на 300%
Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз
Аккумуляторы станут в 5 раз эффективнее
Графеновые электроды на 300% улучшают литий-ионные батареи
Новые литий-ионные аккумуляторы для портативной электроники и автомобилей
Бизнес литиево-полимерных аккумуляторов ожидает бурное развитие
Джон Гуднаф: Li-ion аккумуляторы дали толчок мобильной революции

Источник: Lenta.ru

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *