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: Устройство изготовлено из готовых компонентов смартфона, которые генерируют звуковые волны на очень высоких частотах - от 100 миллионов до 10 миллиардов герц. В телефонах эти устройства используются главным образом для фильтрации беспроводного сотового сигнала, а также для идентификации и фильтрации голосовых вызовов и данных. Принадлежит: David Baillot/University of California San Diego
Фото: Устройство изготовлено из готовых компонентов смартфона, которые генерируют звуковые волны на очень высоких частотах - от 100 миллионов до 10 миллиардов герц. В телефонах эти устройства используются главным образом для фильтрации беспроводного сотового сигнала, а также для идентификации и фильтрации голосовых вызовов и данных. Принадлежит: David Baillot/University of California San Diego

Ультразвук улучшает зарядку и работу литиевых батарей

Оборудование и материалы

Опубликовано: 26.02.2020

Обновлено: 27.11.2020

 1111

Распространяя ультразвуковые волны через батарею, устройство заставляет электролит течь, насыщая литий и делая более вероятным то, что он будет образовывать однородные, плотные отложения на аноде во время зарядки

Исследователи разработали ультразвуковое излучающее устройство, которое приближает литий-металлические батареи (LMB) на один шаг к порогу коммерциализации. Хотя исследование было сосредоточено именно на LMB, его результаты могут быть использованы в любой батарее, независимо от ее химического состава.

Разработанное устройство представляет собой неотъемлемую часть батареи и функционирует, излучая ультразвуковые волны, которые способствуют созданию циркулирующего тока в электролитической жидкости, находящейся между анодом и катодом. Этот процесс предотвращает образование наростов металлического лития, называемых дендритами, во время зарядки, которые приводят к снижению производительности и коротким замыканиям в LMB.

Устройство изготовлено из готовых компонентов смартфона, которые генерируют звуковые волны на очень высоких частотах - от 100 миллионов до 10 миллиардов герц. В телефонах эти устройства используются главным образом для фильтрации беспроводного сотового сигнала, а также для идентификации и фильтрации голосовых вызовов и данных.

«Достижения в области технологий смартфонов позволили использовать ультразвук для улучшения аккумуляторов».

В настоящее время LMB не считаются жизнеспособным вариантом для питания большинства устройств, от электромобилей до электроники, потому что их срок службы слишком мал. Однако, они имеют в два раза большую емкость по сравнению с лучшими на сегодня ионно-литиевыми батареями, поэтому сохраняют определенную привлекательность.

Было показано, что на данный момент литий-металлическая батарея, оснащенная новым устройством, может заряжаться и разряжаться, сохраняя приемлемую емкость, в течение 250 циклов (для сравнения, такой показатель литий-ионной батареи составляет более 2000 циклов). Зарядка литий-металлической батареи происходила от нуля до 100 процентов за 10 минут на каждый цикл.

В настоящее время большинство усилий по исследованию аккумуляторов сосредоточено на поиске идеального химического состава, который позволил бы аккумуляторам работают дольше и заряжаются быстрее.

В этой работе исследователи, напротив, стремились решить фундаментальную проблему: тот факт, что в традиционных металлических батареях электролитическая жидкость между катодом и анодом находится в статичном состоянии.

В результате этого, когда батарея заряжается, возникает вероятность того, что литий будет неравномерно оседать на аноде. Это, в свою очередь, вызывает развитие иглоподобных структур, называемых дендритами, которые способны бесконтрольно расти от анода к катоду, что может вызвать короткое замыкание батареи или даже ее возгорание. Быстрая зарядка ускоряет это явление.

Распространяя ультразвуковые волны через батарею, устройство заставляет электролит течь, насыщая литий и делая более вероятным то, что он будет образовывать однородные, плотные отложения на аноде во время зарядки.

Задача проектирования состояла в том, чтобы понять присутствующие физические явления и найти эффективный способ интегрирования ультразвукового устройства в батарею.

«Следующим шагом будет интеграция этой технологии в коммерческое производство литий-ионных аккумуляторов».

 

Источник: UC San Diego

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Применение воздушных и воздушно-тепловых завес в зданиях

Применение воздушных и воздушно-тепловых завес в зданиях

Обновлено: 04.01.2020
 1042
Фото: Образец материала солнечного элемента, изготовленного Berkeley Lab методом осаждения на атомном слое. Принадлежит: Marilyn Sargent/Berkeley Lab

Новое достижение в организации искусственного фотосинтеза

Обновлено: 27.01.2021
 1044
Фото с сайта: https://ihodl.com

Защита от эрозии лопастей ротора ветряного генератора

Обновлено: 04.01.2020
 777

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Flames

    Недавние публикации

    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  189
    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  147
    Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

    Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

    Обновлено: 26.03.2022  169

    Популярные категории

    • Исследования41
    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Природные ресурсы, экология и строительство90
    • Системы отопления и охлаждения55
    • Энергоэффективность и энергосбережение44

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2022 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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