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

 1162

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:

Ветряные электростанции Калифорнии. Предоставлено: Wikimedia Commons. Visitor7, CC BY-SA 3.0

Решит ли цинк проблему хранения энергии из альтернативных источников?

Обновлено: 09.02.2021
 772
Фото: Два лабораторных образца солнечных элементов, один (справа) с защитной свинцово-абсорбирующей пленкой, нанесенной на тыльную сторону. Фото предоставлено Университетом Северного Иллинойса

Прорыв в области гибридных перовскитных солнечных ячеек

Обновлено: 27.11.2020
 1380
Фото: Возобновляемые источники энергии. Pexels. Pixabay

Использование тепла для хранения возобновляемой энергии

Обновлено: 27.01.2021
 2597

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Сравнение систем отопления

    Системы отопления для частного дома: сравнение теплого пола и радиаторов, преимущества комбинированного подхода

    Обновлено: 13.11.2024  2375
    Центробежные одноступенчатые насосы для сточных вод JETEX KНF/KVF

    Центробежные насосы для сточных вод JETEX - обзор

    Обновлено: 30.01.2024  2648
    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  2238

    Популярные категории

    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Альтернативная энергия57
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Системы отопления и охлаждения56
    • Новости, обзоры, события113

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2024 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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