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

      • Разместить статью
Ассистент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Евгений Колесников. Автор: Сергей Гнусков
Ассистент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Евгений Колесников. Автор: Сергей Гнусков

Полая структура анодов значительно увеличит емкость Li-ионных батарей

Оборудование и материалы

Опубликовано: 21.03.2021

Обновлено: 30.01.2022

 777

Синтез материала происходит в один шаг без промежуточных этапов, благодаря процессу пиролиза ультразвуковым распылением (спрей-пиролиз). Для этого, как объяснили ученые, водный раствор с ионами металлов преобразуется в туман с помощью ультразвука

Ученые из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») в составе международного коллектива смогли увеличить емкость и продлить срок службы литий-ионных батарей. Они синтезировали новый наноматериал на замену графиту, который используется сегодня в литий-ионных батареях. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds [1].

Литий-ионные батареи - основной тип аккумуляторов, который применяется в бытовых устройствах: от смартфонов до электромобилей. Цикл зарядки-разрядки в таком аккумуляторе происходит, когда ионы лития (Li+) движутся между двумя электродами: от отрицательно заряженного анода к положительно заряженному катоду.

Сфера применения литий-ионных батарей постоянно расширяется, однако их способность накапливать энергию до сих пор ограничена свойствами графита, из которого изготавливаются аноды. «Пористые наноструктурные микросферы из анодного материала Cu0,4Zn0,6Fe2O4 повышают емкость батареи по сравнению с аналогами минимум на 30 %. При этом число циклов зарядки-разрядки увеличивается в 5 раз. Такое улучшение происходит за счёт синергетического эффекта в сочетании с особой наноструктурой и составом использованных элементов»,

— рассказал ассистент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Евгений Колесников.

Синтез материала происходит в один шаг без промежуточных этапов, благодаря процессу пиролиза ультразвуковым распылением (спрей-пиролиз). Для этого, как объяснили ученые, водный раствор с ионами металлов преобразуется в туман с помощью ультразвука. Далее воду выпаривают при температурах до 1200 ⁰С и разлагают исходные соли металлов. В результате получаются пористые сферы микронных или субмикронных размеров. Полая пористая архитектура сфер облегчает перенос ионов Li.

Синергетический эффект между различными катионами и наноразмерность в сочетании с полой внутренней и поверхностной пористостью электродных материалов не только облегчают кинетику переноса ионов лития и электронов, но и увеличивает емкость литий-ионной батареи.

Электрохимические исследования материала, который синтезировали специалисты НИТУ «МИСиС», проводили ученые Сеульского национального университета науки и технологий (Республика Корея), Норвежского университета науки и технологий (Норвегия) и Института науки и технологий SRM (Индия).

В дальнейшем научный коллектив намерен продолжить поиски новых более эффективных составов аккумуляторных электродов.

 

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.158769

 

Источник: НИТУ «МИСиС»

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Металлическое стекло Fe-Ni-Mo-B, графическая абстракция. Предоставлено: пресс-служба ДВФУ

Металлические стекла для замены палладия в водородной энергетике

Обновлено: 06.10.2020
 599
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
 1625
Смеситель Leonard Nucleus может снимать показатели температуры из 8 точек, давления - из 3-х точек и из 2-х точек - скорость потока жидкости в системе горячего водоснабжения. Предоставлено: Leonard Valve, PM Engineer Magazine

Цифровые смесительные клапаны с полным набором функций

Обновлено: 23.07.2021
 1187

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  274
    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  736
    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  713

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Исследования40
    • Ядерная энергетика6
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Системы отопления и охлаждения55

    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.