Нов материал утроява капацитета на литиевите батерии

Руският учен Евгений Колесников предлага по-ефективна алтернатива на графитните аноди
(снимка: Sergey Gnuskov / NUST MISIS)

Учени от Русия са създали нов дизайн за батерии с редица обещаващи ползи за производителността, по-специално способност да предложат тройно по-голям капацитет от днешните решения.

Пробивът идва от замяната на материала, използван за един от електродите на батерията, с кухи наносфери, които позволяват на устройството не само да задържа повече заряд, но да остане стабилно за впечатляващ период от време, съобщи GreenTech.bg.

Литиево-йонните батерии захранват почти всичко около нас – от смартфони и лаптопи до електрически превозни средства. За целта те използват анод от графит – това е отрицателният електрод на устройството. Анодът е ключов обект на интерес за учените, които искат да подобрят производителността на батериите.

За изследователите от Руския национален университет за наука и технологии (MISIS) този интерес е довел до проучване на заместители на графитните аноди, които биха могли да предложат по-голяма ефективност.

Чрез техника, наречена ултразвукова спрей-пиролиза, при която йони от специални метали се превръщат в мъгла от газ с помощта на ултразвук и след това водата се изпарява при високи температури, екипът успял да създаде микроскопични сфери с куха, пореста структура, която пасва на очакваните резултати.

Тези микроскопични сфери са интегрирани в литиеви батерии като анод и са подложени на тест, където екипът забелязал редица предимства на производителността.

Новият материал не само осигурява на батерията няколко пъти по-голям капацитет от този на конвенционалните литиево-йонни батерии, но и трайността е впечатляваща: анодът е запазен добре в продължение на 1000 цикъла на зареждане. Това се дължи на ограничаване на промените в обема, които се случват по време на зареждане, помагайки на батерията да остане стабилна за впечатляващо дълъг живот.

„Порестите наноструктурирани микросфери (със състав Cu0.4Zn0.6Fe2O4), които сме извлекли, използвани като аноден материал, осигуряват три пъти по-голям капацитет от съществуващите на пазара батерии”, казва Евгений Колесников – авторът на изследването, публикувано в Journal of Alloys and Compounds.

„Освен това позволява увеличаване на броя на циклите на заряд-разряд пет пъти в сравнение с други обещаващи алтернативи на графита. Това подобрение се постига благодарение на синергичен ефект с комбинация от специална наноструктура и състава на използваните елементи”, допълва ученият.

Както винаги при този тип изследвания, превръщането на обещаващи експериментални резултати в реалност не е просто начинание. Но такъв голям капацитет и отлична стабилност при зареждане и разреждане са много желани, когато става въпрос за батерии от следващо поколение, така че изследването отваря още един обещаващ път напред в науката за акумулаторите.

Коментари по темата: „Нов материал утроява капацитета на литиевите батерии”

добавете коментар...

  1. Фофу

    Голяма мешавица има в електро терминологията като цяло и основа за това е, че съвсем до преди няколко десетки години официална посока на тока е било от плюс към мнус. Тя започва с първите електро теории и продължава дълго след като откритията на физиката доказват електрона и реалната посока на тока.

  2. ха

    А забелязали ли сте, че в българската wikipedia терминът не е свързан с оттичането, а е точно с наличието на отрицателен заряд? Да не се окаже, че всъщност на английски се нарича катод на батерията, но на български трябва да се преведе като анод! Ако не считате така, то поправете термина в българската wikipedia и да видим, дали поправката ви ще остане.

    И да знаете, че никак не е необичайно даден термин след превода да си промени същността (макар и рядко да се случва)! Например кръвна група нула си е така на български и немски (езикът на автора на термина, който е австриец), но на други езици за които съм чувал се чете като буквата О (френски, английски, корейски).

  3. Фофу

    Админе хайде проследи тази опашка от постове и кажи аз обидих ли ПРЪВ някой.

  4. Симо

    Админе, дано стане, но на руснаците за технологии не вярвам, умници са но нека го докажат на практика, и ще е от полза за всички хора.
    И това за страните бензиностанции и чаршафите е така, но и да караш примерно Dodge charger е супер

  5. Админ

    Акиома: ако има повече от един българин на едно място, то ще има и караница. Разбирам – изолация, кфти време, ама … стига бе хора!
    Ако успеят да индустриализират технологията би било повече от добре. Батериите са ключа към ВЕИ и е-колите, което пък е ключа към устойчива икономика и затваряне на страните-бензиностанции, гдето разни диктатори, крале, чаршафи и други отрепки само мърсят света със съществуването си.

  6. Фофу

    И малоумник не може всеки да е, но ти се понапъваш и се справяш.

    Саудитците наеха ли те вече за консултант по въпросите на пясъка, бурите и нагряването или от департамента на САЩ по отбрана те грабнаха първи, за лазерен експерт ?

    Или вече някоя тайна организация те е вербувала за експерт по съзнание на кълбовидни мълнии ?

  7. Симо

    фофи, дразнещо е да си тъп но ти е простено… не може всеки да е знаещ и разбиращ…

  8. Фофу

    За протокола – аз на таза малумна твар Симо не съм говорил. Друг който иска да чете.

  9. Симо

    Анода се нарича електрода чрез , който електрическият ток се втича в (каквото и да е електрическо, електрохимично или електронно) устройство/то, а катод е електрода чрез, който електрическият ток “изтича” от устройството и посоката на тока определя кой електрод е анод и кои е катод.
    При електро-химичните елементи когато се разреждат минуса или отрицателните електрод е Анод понеже този електрод е източник на електрони към външна електрическа верига, но посоката на тока е обратна на посоката на движение на електроните, и токът ” се втича” или се движи към/в елемента чрез Анодът, от външната електрическа верига, при катода е винаги обратното, електроните винаги се “втичат” в устройството от вътрешната електрическа верига, т.е. при катода токът винаги се изтича или напуска устройството… При зареждането понеже посоката на тока спрямо външната верига се обръща и затова имената на електродите се сменят. Винаги се следи посоката на тока за да се определят имената на електродите…

    А кретеноида фъфлю нищу не мое да убясни щот чете и преписва но нищо не разбира… Разбирането не е за фъфлеци…

  10. Фофу

    електрилизна клетка, да мЪ прощавате …

  11. Фофу

    И понеже се загледах и съответно замислих защо се стигна до спора за коео е положително и кое е отрицателно взех, че проверих.

    Та първосигнално и аз мислех че анод е положителен, а катод отрицателен. И това идва от диодите и радиолампите. Анода се връзва към положителния полюс, катода към отрицателния.

    АмЪ, ако говорим за галваничен елемент, т.е. токоизточник на база на химична реакция анода е отрицателен, катодът е положителния.
    Ако е електрилозна клетка, при която се подава външно ток за да протече химична реакция става обратно , катодът е отрицателен, анода е положителния.

    Демек електродите на една батерия си сменят местата в зависимост дали теглим електричество или я зареждаме.

  12. Фофу

    Anonymous 21/03/2021 09:33 аз не се джавкам. Аз си стоя кротко (по принцип) и ако има въпроси се опитвам да отговоря.
    А ти колко велик реши че си станал и с колко ти порасна нивото след като успя да немериш една цяла грешка в терминологията на тази статия ??

  13. перничанин

    До Anonymous
    Катодът е положителният извод на галваничния елемент.
    Ако си забравил наученото в гимназията, чети в интернет и не се излагай анонимно.

  14. Anonymous

    Всичко след първия коментар е “джаф, джаф”. Анодът е положителния електрод! Вместо да коментирате очевидната техническа некомпетентност на статията по този въпрос вие си джафкате както обикновено. Толкова ви е нивото…

  15. Фофу

    А малоумниците се обадили. Какво съм щял да кажа. Нищо повече от това – обаждайте се вие малоумници ТОГАВА когато тази или подобна технология излезе на пазара и се наложи след няколко годишна екплоатация.

    Щото то новини за “многообещаващи” технологии всеки ден по много.

  16. Симо

    Що вярвате на рашките? Всичките им технологии са им крадени, кажете нещо което е създадено от нула там?

  17. az

    Фофича сега ще получи удар. Кво става, Фофич? Нали в Морсор нямаше учени, а?

  18. Anonymous

    Анодът е положителния електрод.

Коментар