Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Аккумуляторы

Ученые Университета Райса (Техас, США) создали литий-металлический аккумулятор с емкостью, в 3 раза превышающей коммерческие литий-ионные батареи. Это стало возможным благодаря решению проблемы с дендритами, кристаллическими структурами, способными вызвать возгорание и даже взрыв.

Новый аккумулятор сохраняет литий в уникальном аноде, гибриде графена и углеродных нанотрубок. Впервые он был создан специалистами Университета Райса в 2012 году и представляет из себя трехмерную углеродную поверхность, на которой достаточно места для лития. Сам анод приближается к теоретическому максимуму хранения литий-металла, при этом противодействует образованию кристаллических дендритов и «мшистых» отложений.

Дендриты не позволяют заменить литий-ионные батареи более эффективными литий-металлическими, которые работают дольше и заряжаются быстрее. Это отложения лития, которые врастают в электролит аккумулятора. Иногда они соединяют анод с катодом и создают короткое замыкание. Батарея может выйти из строя, загореться или даже взорваться.

Химики под руководством Джеймса Тура обнаружили, что когда заряжаются новые батареи, литий-металл равномерно покрывает высокопроводящий гибрид углерода, в котором нанотрубки ковалентно соединены с поверхностью графена. «Лес» из нанотрубок на аноде, благодаря своей низкой плотности и большой поверхности, позволяет частицам лития свободно проходить туда и обратно во время зарядки и разрядки. Литий распределяется равномерно и подавляет рост дендритов.

Хотя емкость батареи-прототипа ограничена катодом, анодный материал достигает емкости 3,351 миллиампер в час на грамм, что является почти теоретическим максимумом, рассказал Тур. Из-за низкой плотности поверхности из нанотрубок способность лития покрывать все вплоть до основания обеспечивает максимальное использование доступных объемов.

Для испытания анода ученые собрали полноценную батарею с серными катодами, которая сохранила 80% емкости после более 500 циклов зарядки/разрядки, что составляет приблизительно два года обычного использования телефона, говорит Тур. Проверки с помощью электронного микроскопа не обнаружили признаков дендритов на поверхности анода, сообщает Phys.org.

Другая альтернатива литий-ионным батареям — литий-серные, давно считающиеся лучшим способом хранения энергии, чем более распространенные литий-ионные: они делаются из дешевой и доступной серы и в 2-3 раза более емкие. Их основной недостаток — в коротком сроке службы. Однако изобретение ученых Южной Калифорнии позволило обойти эту проблему.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
В Китае открыли роботизированную промзону за $300 млн
Промышленная робототехника
В Канаде начали тестировать робомобили на дорогах общего пользования
Беспилотные автомобили
В Шотландии запущена первая плавучая ветровая ферма
Ветровая энергетика
Робот-садовник поливает и защищает растения от вредителей
Робототехника
Криптовалюты
Виталик Бутерин: «Центробанкам еще далеко до введения криптовалют»
Электромопед от Honda станет домашней системой хранения энергии
Электромотоциклы
Eviation обещает запустить авиационный Uber в 2019 году
Электроавиация
Роберт Уразов: «На смену дипломам приходят паспорта навыков»
Тренды
Биосфера
Ученые не могут объяснить резкое сокращение числа летающих насекомых
Китай выпустит 1 млн электромобилей в 2018 году
Электромобили
ИИ от DeepMind стал гроссмейстером по игре го за 3 дня
Искусственный интеллект
Центробанк Бразилии признал биткойн финансовой пирамидой
Криптовалюты
«Мозги» беспилотной системы Apple размещаются на крыше автомобиля
Беспилотный транспорт
Новое открытие приближает появление квантовых компьютеров
Нанотехнологии
В 2018 году Baidu запустит в Китае беспилотный автобус
Беспилотный транспорт
Garmin Speak — умный автонавигатор с Alexa
Умный автомобиль
Daimler показала, на что способны ее беспилотные грузовики
Беспилотный транспорт
Электробайки Zero станут в 2018 году быстрее, мощнее, выносливее
Транспорт будущего
Рейтинг лучших
11 главных инженерных инноваций 2017 года
Samsung хочет подключить всю бытовую технику к IoT
Интернет вещей
Полиция Лос-Анджелеса начнет использовать дронов
Тренды
«Нельзя управлять экономикой, имея только бакалавров и магистров»
Кейсы
Amazon начал продавать и доставлять целые дома
Тренды
Baidu планирует захватить рынок ИИ
Искусственный интеллект
Intel разработала математическую формулу безопасности робомобилей
Идеи
Квантовые компьютеры
В начале 2018 года Google достигнет «квантового превосходства»
Intel представила главного конкурента NVIDIA — ИИ-процессор Nervana
Процессоры будущего
Компания GCL начала продажи модульных солнечных электростанций
Солнечная энергетика
Разработана самая мощная биологическая солнечная ячейка
Биотехнологии
В Голландии открылся первый в мире 3D-напечатанный мост
Строительная 3D-печать
Аэродинамика
3D-аналоги крыльев совы позволят самолетам летать бесшумно
Созданы светодиоды толщиной два атома
Оптика
Казахстан может ввести национальную криптовалюту раньше России
Тренды
В разработку робомобилей инвестировано уже $80 млрд
Беспилотные автомобили
На орбите Луны появится надувная космическая станция
Миссия на Луну
Борьба с раком
Ученые поняли, как организм сам способен подавлять онкологию
Alibaba инвестировала $40 млн в ДНК-стартап Prenetics
Генетика
GM испытает беспилотные автомобили в Нью-Йорке
Беспилотные автомобили
Google построит «умный» район в Торонто
Тренды
Профессиональные навыки — новая валюта для экономического роста
Тренды
Volvo показала экстерьер заряженного гибрида под брендом Polestar
Электромобили
Samsung завершила разработку 8-нм техпроцесса
Микроэлектроника
Трекер от Samsung поможет не потерять ключи или собаку
Идеи
Саудовская Аравия будет получать энергию ветра от воздушных змеев
Чистая энергия
ИИ может преобразить HR
Искусственный интеллект
Компании Evrythng и Zappar объединят возможности IoT и AR
Идеи
В США испытывают технологию превращения энергии в метан
Хранение энергии
Электромобили
Главные мифы об электромобилях
Роботы стремительно превращаются в коботов
Робототехника