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
15 Авг '17 | Финансы, бизнес | Технологии и инновации
14 Авг '17 | Промышленность | Технологии и инновации
 

Обзоры в деталях

26 Июль '17
Ученые Томского политехнического университета...
20 Июнь '17
В краях, где многие жители центра страны ни разу еще...
17 Май '17
Биологи и биофизики из России разработали миниатюрные...
Поиск (Архив новостей - 19225)
Реклама
RB_Partners_Venture_Report2016
Реклама
Why Russians do not smile
Реклама
Nano & Giga Symposium
Реклама
ННГУ

Последние новости

18 Авг '17
В Санкт-Петербурге разрабатывают сверхпрочную и...
17 Авг '17
Ученые МИСиС разработали технологию производства...
16 Авг '17
Совбез России планирует в текущем году обсудить...

Интересные новости за неделю

18 Авг '17
В Санкт-Петербурге разрабатывают сверхпрочную и...
17 Авг '17
Ученые МИСиС разработали технологию производства...
21 Авг '17
Петербургский стартап Data MATRIX, занимающийся...