Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Аккумуляторы

Открытие сделано учеными Северо-Западного университета в штате Иллинойс, пишет Science Daily. Для того, чтобы продлить срок жизни литий-ионных батарей нужен особый вид графена — «мятый». Его добавление замедляет процесс разрушения и выхода батареи из строя.

Ученые объясняют, что в современных литий-ионных батареях атомы лития в аноде распределяют в других материалах, например, в графите или кремнии. Но такой подход приводит к тому, что производительность батареи снижается, потому что концентрация лития снижается. Авторы работы спрашивают, зачем литий разбавлять чем-то, ведь он уже металл — почему бы не использовать его сам по себе.

Ответ кроется в исследовательской задаче, которой ученые занимались годы. Когда литий заряжается и разряжается в батарее, он постепенно образует дендриты — сеть кристаллических отростков, которые разрастаются по батарее, как деревья. Это приводит к ряду проблем. В лучшем случае пользователь замечает обычное и плавное ухудшение производительности батареи, в худшем — она может воспламениться. К слову, именно дендриты обвиняли в серии возгораний смартфонов от Samsung.

Сейчас производители решают эту проблему дополнительно добавляя пористые структуры, например, из углеродных материалов. Они не позволяют дендритам разрастаться, уничтожая батарею. Но, во-первых, такой подход увеличивает размеры батареи. А во-вторых, эта система со временем также теряет в надежности. Но команда ученых на этот раз использовала другой подход. Он решает стабильно проблему дендритов и при этом позволяет использовать в батареях больше лития при меньших весе и размере.

Ученые заменили подложку из углеродных материалов шариками «мятого» графена. Материал называется мятым, потому что с виду похож на смятые в шары листы бумаги. И свойства этого графена тоже во многом повторяют бумажные шарики. При появлении нагрузки они сжимаются, при ее отсутствии восстанавливаются в размерах. Таким образом они и защищают от дендритов, и восстанавливают свою форму, когда слой выпавшего на них лития сокращается. Для сравнения, обычные батареи могут содержать в себе слои лития толщиной несколько десятков микрон, то с этой технологией толщина увеличивается до 150 микрон.

Энергетики же прогнозируют, что литий-ионные батареи уйдут в прошлое, а на смену им придут проточные. Развиваются и другие альтернативы традиционным литий-ионным аккумуляторам. Группа специалистов из Китая предложила новую конструкцию катода, увеличивающую емкость и срок службы алюминий-ионного аккумулятора и сокращающую время зарядки до 5 секунд. А графеновый аккумулятор, разработанный стартапом Elecjet, сможет заряжать не требовательные iPhone 5, 6, 7 и SE всего за 5-10 минут

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Британские инженеры предлагают питать поезда солнечной энергией
Энергия солнца
Samsung разработала человекоподобного робота Saram
Роботехника
В Лондоне общественный транспорт можно будет вызвать, как такси
Идеи
Майкл Пенс призвал упростить выдачу лицензий на космические запуски
Частный космос
Daimler запустит производство тяжелой электрофуры eActros в 2021 году
Электротранспорт
AT&T назвала города США, в которых сеть 5G появится уже в 2018 году
Переход на 5G
Интернет вещей
ARM интегрировала новый формат SIM-карты сразу в мобильный процессор
Создан терапевтический гель против рака
Борьба с раком
Разработан мемтранзистор — гибрид мемристора и транзистора
Микроэлектроника
Космические планы
Запуск интернет-спутников от SpaceX переносится на неопределенный срок
«Умная» куртка использует ИИ, чтобы регулировать температуру
Одежда будущего
Стартап позволит совершать сделки с криптовалютой в тайне
Блокчейн
Renault построит «умную» энергосистему на острове в Португалии
Тренды
К 2030 треть всей производимой энергии в Европе должна быть чистой
Чистая энергия
Илон Маск покинул совет директоров OpenAI
Кейсы
Борьба со старением
Раскрыт механизм омоложения мозга переливанием крови
Балеарские острова перейдут на возобновляемую энергетику к 2050 году
Тренды
«Чистые» источники обеспечат 75% энергии в Южной Австралии к 2025 году
Тренды
«Мы должны прекратить притворяться, что ИИ не лишит людей работы»
Искусственный интеллект
Ученые впервые зарядили смартфон лазером с расстояния 4 метра
Беспроводная зарядка
Nokia запускает платформу для умных городов и IoT
Умный город
Городские фермы могут приносить до $160 млрд ежегодно
Города будущего
Исследователи объединили AR, 3D-печать и робототехнику
Тренды
Испанский стартап представил бумажные одноразовые батареи
Экологичные технологии
Boston Dynamics показала противостояние человека и робота
Робототехника
Возобновляемая энергетика
Прошел испытания первый в мире воздушный солнечный реактор
Boeing стандартизирует 3D-напечатанные запчасти для самолетов
3D-технологии
GoldX — первая криптовалюта, отвечающая законам шариата
Криптовалюты
Финляндия начнет выдавать стартап-вид на жительство
Тренды
Иранский инженер создал легкий электробайк с дальностью хода 80 км
Транспорт будущего
Google запустила собственный платежный сервис
Кейсы
Глава Банка Англии: «Биткойн не состоялся как валюта»
Криптовалюты
Нанотехнологии
Открыты материалы, которые совершат революцию в электронике
Китай впервые обошел США по объему инвестиций в ИИ-стартапы
Искусственный интеллект
Bigelow Space Operations займется торговлей орбитальными станциями
Частный космос
На продолжительность жизни потомства влияет возраст отцов
Генетика
Электромобили
Tesla Model S обогнала по продажам в Европе BMW 7 и Mercedes S-class
Роботы-террористы и постправда: главные угрозы ИИ
Искусственный интеллект
Toyota в 20 раз удешевила магниты для двигателей электромобилей
Электромобили
Тереза Мэй призывает британскую молодежь идти в техникумы
Образование
Новая электронная «кожа» чувствует прикосновение божьей коровки
Гибкая электроника
«Аналоговые банки и финансовые компании проиграют цифровым»
Мнения
Генетики нашли доказательства того, что люди одомашнили себя сами
Генетика
Falcon Heavy в 15 раз увеличила число доступных для разработки астероидов
Добыча на астероидах
Сооснователь Facebook: «БОД нужно вводить уже сейчас»
Соцпособия будущего
«ИТ-компании должны подготовить сотрудников к эпохе ИИ»
Автоматизация
Микроэлектроника
Samsung выпустила твердотельный накопитель емкостью 30,72 ТБ
Как лазеры и роботы меняют рыбоводческие фермы
Технологии будущего
Stelia напечатала авиационный фюзеляж с эффектом самоупрочнения
3D-технологии