html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Оловянные нанокристаллы увеличивают энергоёмкость батареи


На фотографии: монодисперсная система оловянных частиц под электронным микроскопом.

Группа ученых под руководством Максима Коваленко из лаборатории неорганической химии в Швейцарской высшей технической школе Цюриха и Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий смогли получить новый тип наноматериала, помогающий сохранить в литиевом аккумуляторе значительно больше энергии.

Наноматериал состоит из крошечных фрагментов олова, которые закрепляются на аноде аккумулятора, его отрицательном полюсе. Принцип действия достаточно прост: при заряде батареи ионы лития поглощаются электродом, а во время работы и её разрядки они выпускаются обратно. Как объясняет сам Коваленко, чем больше ионов поглощается в процессе такого «дыхания», тем больше энергии может быть сохранено в аккумуляторе.

Выбор элемента для построения наноматериала был продиктован тем, что каждый атом олова может поглощать до четырёх ионов атомов лития. Здесь, однако, возникает проблема физического размера: кристалл олова увеличивается в размерах до трёх раз при поглощении ионов и уменьшается при их отдаче.

Именно поэтому исследователи решили использовать нанотехнологии, чтобы произвести мельчайшие нанокристаллы олова и встроить их в углеродную матрицу для получения пористого токопроводящего материала электрода. Словно губка воду этот материал захватывает и удерживает ионы лития во время зарядки и выпускает их во время работы аккумулятора. Если бы анод был сделан из цельного куска олова, подобного эффекта пронаблюдать не удалось бы.

Во время разработки возникали проблемы определения идеального размера и создания однотипных, похожих друг на друга нанокристаллов. Последний вопрос был решён путём регулирования температуры и времени фазы роста кристаллов. Учёный с немецкой фамилией Коваленко хвастается, что его группе первой удалось создать нанокристаллы с такой точностью.

По сравнению с батареями с обычными электродами обещается двухкратный прирост хранимой энергии. Аккумуляторы с нанокристаллами не имели особых преимуществ при первых разрядке и зарядке, но уже после нескольких циклов работы различия, вызванные десятинанометровыми кристаллами на электродах, стали явными.

На данный момент был выяснен оптимальный размер нанокристаллов, и теперь команда хочет достичь знания о других максимально производительных компонентах: лучшей углеродной матрице, лучшем связывающем веществе для электродов, лучшей микроскопической структуре электродов, идеальнейшем электролите. Также учёные будут прорабатывать и вопросы стоимости своих решений.

Элементы питания со значительно большей емкостью могут стать приятной новостью не только для владельцев и производителей портативной бытовой электроники, но и для индустрии электромобилей. Относительно легкие и портативные литий-ионные батареи сегодня используются не только в телефонах, смартфонах, ноутбуках, но и в электрических автомобилях и мотоциклах. В частности, в разработке более эффективных элементов питания для электромобилей заинтересовано Министерство энергетики США.
По материалам phys.org и публикации Monodisperse and Inorganically Capped Sn and Sn/SnO2 Nanocrystals for High-Performance Li-Ion Battery Anodes.
Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с habrahabr.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • habrahabr.ru
          • домен habrahabr.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции