Центр | Энергетика | Технологии и инновации

Ученые разрабатывают долговечный и безопасный аккумулятор

23 Июнь '17
Международная группа ученых, в состав которой вошли специалисты из Сколтеха, придумали, как сделать работу аккумулятора (в том числе для смартфонов) более эффективной и долговечной.

Ученые придумали, как изменить кристаллическую структуру катода литий-ионной батареи, чтобы значительно повысить ее эффективность и продлить срок службы без ущерба для безопасности. Исследование опубликовано на английском языке в престижном журнале Nature Materials.

Литий-ионные аккумуляторы повсеместно используются в качестве основного источника энергии для современной портативной техники — ноутбуков, планшетов, мобильных телефонов и фотоаппаратов. Литий является переносчиком заряда: когда батарея заряжается, ионы лития покидают кристаллическую решетку смешанного оксида переходного металла, способного изменять свою степень окисления. В современных батареях используется, как правило, слоистый оксид кобальта и лития.

Две основные характеристики литий-ионного аккумулятора – это количество циклов перезарядки и емкость (количество лития, покидающего кристаллическую решетку во время заряда и возвращающегося назад при разряде). Проблема заключается в том, что весь литий никогда не покидает структуру катода (не более 60%). В противном случае возрастает вероятность взрыва и возгорания батареи. Не бесконечно и число циклов перезарядки: энергия, содержащаяся в заряженных аккумуляторах, со временем уменьшается.

Ученые нашли решение этих проблем. Они предложили иное строение кристаллической структуры катодного материала. Классическая литий-ионная батарея имеет слоистое строение, в котором слои лития перемежаются со слоями кислорода и переходного металла. В то время, когда литий покидает свои позиции, его место занимают ионы переходного металла. Следовательно, вернуться обратно он не может — его место уже занято. В результате падает емкость батареи.

Новая структура аккумулятора предполагает сдвиг слоев относительно друг друга, таким образом, батарея приобретает каркасное строение и работает намного стабильнее: энергия почти не теряется. Это позволяет извлечь из нее весь литий при зарядке. При этом не возникает риска возгорания.
Опубликовать в Twitter
Написать в Facebook
Записать в LiveJournal
Показать В Моем Мире
Поделиться в Моем Круге
ПРОКОММЕНТИРОВАТЬ ЭТУ СТАТЬЮ
Найти похожее содержание

География:

Последние новости: Центр
12 Дек '18 | Технологии и инновации | Недвижимость
11 Дек '18 | Финансы, бизнес | Технологии и инновации
6 Дек '18 | Финансы, бизнес | Технологии и инновации
5 Дек '18 | Финансы, бизнес | Технологии и инновации
 

Обзоры в деталях

2 Нояб '18
В основе книги – откровенные интервью, в которых...
27 Авг '18
В России разработана своя технология RFID-маркировки...
7 Июнь '18
Ученые разработали метод неинвазивной диагностики...
Поиск (Архив новостей - 19379)
Реклама
НАТТ
Реклама
Independent Software Developers Forum
Реклама
Marchmont News

Последние новости

12 Дек '18
Алекс Пачиков, сын основателя Evernote Степана...
11 Дек '18
TeleMD, российский стартап, разрабатывает программную...
10 Дек '18
Исследователи в Коми и Сибири разработали...

Интересные новости за неделю

11 Дек '18
TeleMD, российский стартап, разрабатывает программную...
12 Дек '18
Алекс Пачиков, сын основателя Evernote Степана...
10 Дек '18
Исследователи в Коми и Сибири разработали...