Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы
Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
 
  • Главная
  • Рейтинг оборудования
  • Термины и определения
  • О портале
Полая структура анодов значительно увеличит емкость Li-ионных батарей
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
21.03.2021 382

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 при помощи 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 процентов. 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 при помощи ультразвука. Далее воду выпаривают при температурах до 1200⁰С с разложением исходных солей 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, синтезированного специалистами НИТУ «МИСиС», проводились учеными 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»

 Теги: #Li-ионные батареи #Аккумуляторные батареи #Анод #Накопители энергии #Пиролиз

Публикации на похожую тему:

Применение геотермальных тепловых насосов для отопления

Применение геотермальных тепловых насосов для отопления

23.03.2019
658
Невозможный материал для солнечных батарей стал возможным

Невозможный материал для солнечных батарей стал возможным

20.12.2019
794
Нужен ли расширительный бак в геотермальном тепловом насосе?

Нужен ли расширительный бак в геотермальном тепловом насосе?

12.07.2020
532

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Первая отгрузка корпуса реактора ВВЭР-ТОИ для Курской АЭС-2

    Первая отгрузка корпуса реактора ВВЭР-ТОИ для Курской АЭС-2

    17.04.2021 44
    Самая высокая градирня в России на следующем этапе строительства

    Самая высокая градирня в России на следующем этапе строительства

    14.04.2021 51
    Биологическая вторичная переработка высокотехнологичных отходов

    Биологическая вторичная переработка высокотехнологичных отходов

    12.04.2021 88

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия56
    • Оборудование и материалы68
    • Ядерная энергетика6
    • Новости, обзоры, события108
    • Энергоэффективность и энергосбережение35

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    Facebook Twitter Instagram VK Telegram

    © 2021 Копировать без ссылки запрещено,  TEPLOKARTA.RU