Большая картинка: Исследователи из Университета Пердью работают над тем, чтобы увеличить срок службы батареи, одновременно сделав ее более стабильной и сократив время зарядки. Это обещание, которое мы не раз слышали от научного сообщества, но могли ли они на самом деле прийти к чему-то правдоподобному на этот раз?
Как подчеркивает Кейла Уайлс из Университета Пердью, исследователи создали сетчатую структуру, называемую «наноцепь» из сурьмы, химический элемент с символом Sb и атомным номером 51, который используется для повышения зарядной емкости ионов лития в батареях.
При тестировании с батарейками типа «таблетка» команда заметила, что после 30-минутной зарядки устройства с наноцепными электродами достигли удвоенной емкости литий-иона по сравнению с батареями с графитовыми электродами, которые чаще всего используются в современных батареях. Это было верно в течение 100 циклов зарядки / разрядки.
Некоторые коммерческие аккумуляторы уже используют композиты, подобные сурьме, в качестве электрода, но материал имеет тенденцию к набуханию при поглощении ионов лития, иногда в три раза. Это, как вы можете себе представить, приводит к серьезным угрозам безопасности.
Чтобы бороться с расширением, ученые Пердью применили восстановитель и зародышеобразователь, чтобы приспособить требуемое расширение. Восстановитель, аммиак-боран, создает пустые пространства внутри наноцепи, освобождая пространство для расширения и помогая подавить разрушение электрода.
Вилас Пол, адъюнкт-профессор химического машиностроения Пердью, сказал, что в ходе испытаний «по сути нет изменений от первого цикла к 100, поэтому у нас нет оснований думать, что цикл 102 не будет таким же».
Конечно, теория и актуальность – это две разные вещи. Дело в том, что для определения долгосрочной безопасности электродов с наноцепями требуется гораздо больше испытаний. Это отличный первый шаг, который пережил 100 циклов зарядки / разрядки, но в реальном мире аккумуляторы проходят тысячи таких циклов в течение своей жизни.
Add comment