Немцы разобрались, как на треть увеличить ёмкость литиево-ионных аккумуляторов
Исследователи из немецкого технологического института Карлсруэ (KIT) опубликовали в издании Nature Communications статью, в которой объяснили механизм деградации катодов в высокоэнергетических литиево-ионных аккумуляторах. Исследование проведено в рамках разработки аккумуляторов повышенной ёмкости и отдачи. Без точного понимания процессов деградации катода невозможно успешно наращивать ёмкость батарей с высочайшей отдачей, которая необходима для развития электротранспорта. Полученные знания, уверены учёные, позволят на 30 % увеличить ёмкость литиево-ионных аккумуляторов.
Аккумуляторы с высокой отдачей для автомобильной и других сфер применения требуют иную структуру катода. В современных литиево-ионных аккумуляторах катод представляет собой многослойную структуру из оксидов с различными соотношениями никеля, марганца и кобальта. Для высокоэнергетических аккумуляторов требуются катоды обогащённые марганцем с избытком лития, что увеличивает способность аккумулировать энергию на единицу объема/массы катодного материала. Но такие материалы оказались подвержены быстрой деградации.
При работе в обычном режиме, когда катод обогащается или теряет ионы лития, высокоэнергетический катодный материал разрушается. Через определённое время слоистый оксид превращается в кристаллическую структуру с крайне неблагоприятными электрохимическими свойствами. Это происходит уже на ранних этапах эксплуатации аккумулятора, что ведёт к быстрому снижению среднего значения заряда и разряда.
В процессе серии экспериментов немецкие учёные выяснили, что деградация происходит не напрямую, а косвенно через формирование трудно определяемых реакций с образованием твёрдых литийсодержащих солей. Кроме того, важную роль в реакциях, как оказалось, играет кислород. Также исследователи смогли сделать новые выводы о химических процессах в литиево-ионных аккумуляторах, которые могут не вести к деградации катодов. Используя полученные результаты учёные надеются минимизировать деградацию катодов и со временем разработать новый тип аккумуляторов повышенной ёмкости.
Джерело: 3DNews.ru
Обговорення новини
Попередні новини
Хотите вы этого или нет, смартфоны без кнопок и разъемов совсем скоро заполонят рынок14:24 11.12.2019В начале этого года были представлены первые смартфоны без кнопок и отверстий в корпусе Meizu Zero и Vivo Apex 2019, которые были забыты практически сразу после презентации.
SMARTtech: Dell PowerEdge R840 – сервер под требовательного клиента02:04 11.12.2019Dell PowerEdge R840 – сервер для сложных вычислений. В этот список входят задачи, которые ставятся перед машинным обучением и искусственным интеллектом. Сюда же добавляем анализ сложных задач при работе с базами данных и прогнозированием.
Британский чарт: ни одной новой игры в топ-4018:59 10.12.2019По мере того, как 2019 год близится к своему завершению, список самых продаваемых игр Великобритании начинает укладываться в обычную предновогоднюю формулу, в которой лидируют ежегодные бестселлеры и крупные запуски последнего квартала.
