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

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
Тренды
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
Идеи
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды
Кейсы
«Педиатр 24/7»: как телемед-стартап подарил родителям спокойствие, а врачам — работу
Вас снова обманули: как человечество учит компьютеры определять фейки в интернете
Тренды
БиСи Бирман, Heavy Projects: ИИ должен иметь несовершенства — это элемент случая
Мнения
Артем Геллер, lab.ag: делая сервис для государства, ты помогаешь своей бабушке
Мнения
Акселераторы и инкубаторы: что выбрать стартапу на раннем этапе развития
Мнения
Вопрос доверия: как и почему изменилось отношение к телемедицине в России
Тренды
Правительственные криптопесочницы: как освободить финтех от давления закона и защитить потребителей
Тренды
Роман Нестер, Segmento: я верю корпорациям больше, чем маленьким компаниям
Кейсы
Суперагенты в недвижимости: как блокчейн и большие данные заменяют риелторов
Тренды
СМИ будущего: вертикальные видео, новости по запросу и смерть сайтов
Тренды
Сет Стивенс-Давидовиц: у людей гораздо больше непристойных и скверных мыслей, чем мы думали
Мнения
Тренды
Колонизация отменяется: почему терраформирование невозможно на Марсе
Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Мнения
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Тренды
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн
Иннополис
Russian Robot Olympiad: как дети строят роботов и решают реальные инженерные проблемы
Тренды
MyGenetics: ДНК-тесты, помогающие «взломать» организм, как компьютер
Trade-to-Mine: как биржи привлекают трейдеров в условиях падения рынка
Блокчейн
Дмитрий Фадин, 3D Bioprinting Solutions — о будущем биопринтинга и печати органов в космосе
Мнения
IoT изменит все: какие умные технологии принесут бизнесу экономию, безопасность и инновации
Тренды
Как высокие технологии побуждают нас покупать билеты и туристические услуги
Тренды
Чем плоха Кремниевая долина для IT-стартапов из России: дорого, неудобно и нет транспорта
Мнения
Жить по-умному: как защитить свой дом и не бояться киберугроз
Умный дом