Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: www.seneca.ca
Фото: www.seneca.ca

Новый литий-серный катод для высокоэффективной батареи

Оборудование и материалы

Опубликовано: 14.10.2019

Обновлено: 04.07.2020

 1335

Теоретически, литий-серные батареи способны хранить в 10 раз больше энергии, чем литий-ионные, но обычно они стремительно теряют это свойство при многократной зарядке и разрядке

Сингапурские ученые из NanoBio Lab (NBL), A*STAR исследуют новый подход к изготовлению литий-серных катодов следующего поколения, которые должны упростить обычно трудоемкий и сложный процесс их производства. Это многообещающий шаг к коммерциализации литий-серных батарей, учитывающий потребность промышленности в расширении производства новых материалов.

Сейчас литий-ионная батарея признана передовой технологией, но она имеет свои недостатки, такие как ограниченная емкость и проблемы с безопасностью из-за присущей ей электрохимической нестабильности.

Это может измениться благодаря разработке нового метода производства литий-серных катодов из недорогих коммерчески доступных материалов. Высокая теоретическая плотность энергии, низкая стоимость и изобилие серы должны способствовать популярности систем литиево-серных батарей в качестве потенциальной замены литий-ионных аналогов.

Теоретически, литий-серные батареи способны хранить в 10 раз больше энергии, чем литий-ионные, но обычно они стремительно теряют это свойство при многократной зарядке и разрядке. Новый литий-серный катод продемонстрировал превосходную удельную емкость до 1220 мА∙ч/г, означающую, что 1 грамм этого материала может хранить 1220 мА∙ч заряда.

Для сравнения, типичный литий-ионный катод имеет удельную энергетическую емкость 140 мА∙ч/г. Кроме того, новый литий-серный катод может поддерживать свою высокую емкость в течение 200 циклов зарядки с минимальными потерями в производительности. Ключом к этому стал уникальный подход по подготовке катода.

Сначала, перед добавлением источника серы, создается углеродная структура, чтобы получить трехмерный взаимосвязанный пористый наноматериал. Этот подход предотвращает разрушение углеродного каркаса литий-серного катода при зарядке батареи, в отличие от катодов, изготовленных традиционным способом, которые разрушаются во время начального цикла зарядки и разрядки. Фактически, новый литий-серный катод показал на 48% более высокую удельную емкость, после добавления в материал большего количества серы.

«Было показано, что методика приготовления серных катодов оказывает сильное влияние на электрохимические характеристики литий-серных батарей». «Метод является промышленно масштабируемым и ожидается, что он окажет значительное влияние в будущем на конструирование литий-серных батарей».

Исследователи работают над проектированием и оптимизацией не только катода, но также анода, сепаратора и электролита с помощью наноматериалов. Литий-серная батарея, которая обладает более высокой емкостью накопления энергии, чем обычная литий-ионная батарея, станет более полезной для электронных приборов, электрических транспортных средств и аккумуляторов энергии электрических сетей.

 

Источник: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104114

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Поверхностно-активные вещества. Quimidroga

Графен может действовать как поверхностно-активное вещество

Обновлено: 26.07.2020
 798
Доктор Johanna Xu с элементом структурированной батареи в лаборатории композитов Чалмерса, которую она показывает своему руководителю Leif Asp. Один электрод ячейки состоит из углеродного волокна, а другой - из литий-железо-фосфатного сплава на алюминиевой фольге. Электроды разделены стекловолоконной тканью, пропитанной структурированным электролитом. Батарея сочетает в себе высокую механическую прочность и электрическую функциональность. Автор: Marcus Folino/Chalmers University of Technology

Большой прорыв в области «безмассового» хранения энергии

Обновлено: 01.02.2022
 584
Проект задуман, чтобы повысить производительность линии порошкового покрытия и снизить энергетические затраты. Изображение: Catalytic Industrial Systems

Оснащение конвекционной печи инфракрасными обогревателями

Обновлено: 04.08.2021
 1608

Комментарии:

Юрий Добровольский

Хорошо бы авторам ознакомиться с десятилетним опытом производства литий-серных аккумуляторов в Англии. Причем, что характерно, разработанными для англичан российскими учеными. И цифры сразу станут реальнее...

Владислав Карасевич

А есть какая-нибудь ссылка на статьи?

Парон Фредерик

200? Маловато будет. Сегодня, как я понял необходимо 5-6 тысяч циклов. Причём, чтобы заряжался максимально быстро, мог бы и быстро отдать, чтобы был безопасен, экологичен, недорог, лёгок, очень компактен...

Если вы хотите оставить в этой ветке свой комментарий, то, пожалуйста, напишите об этом на странице с контактами

Недавние публикации

Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

Обновлено: 26.07.2022  636
Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

Обновлено: 21.04.2022  640
Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

Обновлено: 07.05.2022  606

Популярные категории

  • Системы отопления и охлаждения55
  • Новости, обзоры, события113
  • Альтернативная энергия57
  • Исследования40
  • Энергоэффективность и энергосбережение44

Разместить статью

Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

Ссылки:

  • Контакты
  • Разместить статью
  • Конфиденциальность
VK Telegram

© 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

Отправить сообщение об ошибке?

Ошибка:
Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.