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 3 раза в день

Центробанк Швеции обеспокоен стремительным отказом от наличных
Кейсы
В Великобритании пациенту установили ребра, напечатанные из титана
Кейсы
QIWI запускает краудфандинговую платформу Fundl
Кейсы
«Криптовалюты не угрожают финансовой системе»
Блокчейн
Венесуэла начала предпродажу национальной криптовалюты Petro
Блокчейн
Брэнсон пообещал построить линию Hyperloop в Индии через 5-7 лет
Идеи
Кейсы
Volkswagen показал концепт электрического робомобиля без руля
Samsung запатентовала летающий дисплей, управляемый глазами
Патенты
Домашняя камера слежения за $20 обзавелась ИИ
Умный дом
Найдена причина нарушения квантовых свойств отдельных атомов
Квантовые технологии
RoadBotics — ИИ-система для отслеживания качества дорог
Искусственный интеллект
Профессии будущего
6 профессий будущего на основе прогнозов ВЭФ
Скорость зарядки литий-ионных батарей можно увеличить в 5 раз
Аккумуляторы
Разработан сверхатомный двухмерный полупроводник
Новые материалы
Alibaba разработала ИИ-систему мониторинга за свиньями
Кейсы
«Роботы Boston Dynamics слишком несовершенны, чтобы их бояться»
Кейсы
Ученые пролили свет на биологию индивидуальности
Идеи
Всемирная продовольственная программа переходит на блокчейн
Блокчейн
Еда будущего
Компания Just выводит на рынок мясо из пробирки
«Смертоносный» белок позволяет редактировать ДНК и РНК одновременно
Редактирование генома
«Секвенирование генома сегодня похоже на интернет 1980-х»
Секвенирование генома
Tesla построит в Канаде электросеть на основе энергии ветра
Идеи
Автоматизация уничтожит 20-25% рабочих мест в экономике США
Экономическое неравенство
Большинство работающих россиян поддерживают идею БОДа
Соцпособия будущего
Большинство ученых скрывают исходные данные своих ИИ-исследований
Искусственный интеллект
Исследования мозга
Ученые выяснили, почему мозг суперэйджеров остается молодым
В Швейцарии токены приравняли к ценным бумагам
ICO
Виталик Бутерин: «Криптовалюты в любой момент могут обесцениться»
Криптовалюты
Как государства борются за «цифровых кочевников»
Экономика будущего
Шотландия может стать лидером в чистой энергетике к 2030 году
Чистая энергия
Facebook разоблачит интернет-троллей с помощью почтовых открыток
Кейсы
Waymo получила разрешение на запуск сервиса роботакси в США
Кейсы
Дисплей на коже покажет информацию о состоянии здоровья человека
Гибкая электроника
Илону Маску разрешили построить станцию Hyperloop в Вашингтоне
Транспорт будущего
ICO
Павел Дуров собрал $850 млн в ходе предварительного ICO Telegram
БОД приведет к росту неполной занятости, а не безработицы
Безусловный основной доход
Колонизация Марса
NASA возвращается к идее ядерного двигателя для космических кораблей
«Вскоре мы не будем редактировать геном — мы просто распечатаем его»
Генетика
Tesla построит хранилища электроэнергии Powerpack в Нью-Йорке
Тренды
Play2Live проведет первый киберспортивный турнир с призами в криптовалюте
Блокчейн
Технология от Google определит местоположение звонящего в 911
Идеи
Black Rock предсказывает будущее экономики с помощью больших данных
Идеи
Из стволовых клеток создали вакцину против рака
Борьба с раком
Австралийский биохакер будет защищать права киборгов в суде
Биохакинг
Британская организация предлагает ввести БОД для рабочих
Соцпособия будущего
ОАЭ планируют отправить первую миссию на Марс в 2020 году
Космос
Идеи
Графеновый фильтр в один шаг очистил воду из Сиднейской бухты
«Яндекс» испытал беспилотный автомобиль на улицах Москвы
Кейсы
«Стволовые клетки — это загрузочный диск вашего организма»
Борьба со старением