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

Киберспортсмен Данил Решетников — об изнуряющих тренировках, культовых играх и будущем киберспорта
Тренды
Астрономы создали проект «Горизонт событий», чтобы получить новые снимки черной дыры Стрелец А*
Частный космос
Alexa от Amazon самостоятельно записала домашний разговор и отправила его другому человеку
Alexa
Офис в VR, тесты от всех болезней и селфи с эмоциями: Эксперты рассказали, чего ждать в будущем от технологий
Технологический рывок
Мнения
Джейкоб Биамонте, Сколтех, — о том, что квантовые компьютеры могут уже сейчас
Плутон может оказаться скоплением более 1 млрд маленьких комет
Тренды
В американских солдат встроят датчики, рассказывающие о состоянии их здоровья
Тренды
Ученые прогнозируют снижение питательности риса из-за изменения климата. Рис едят миллиарды людей ежедневно
Тренды
Facebook представил искусственный интеллект, который превратит любой трек в симфонию
Тренды
Кейсы
Дачные ворота блогера самостоятельно подписались на платные услуги МТС
IBM создала карманный детектор поддельных товаров
Кейсы
Чек-лист: как выбрать надежный магазин софта
Тренды
SpaceX запустила спутники, которые будут изучать гравитационное поле Земли
Тренды
Марк Цукерберг рассказал европейским парламентариям о работе Facebook
Утечка личных данных пользователей Facebook
В России могут запретить Booking.com
Блокировка интернета
Мнения
Пять книг, которые Билл Гейтс рекомендует прочитать этим летом
8 лет назад программист купил две пиццы за 10000 биткоинов. Сейчас они стоят 83 миллиона долларов
Кейсы
Великобритания откроет центр для внедрения искусственного интеллекта в военную сферу
Тренды
Ученые придумали лекарство, которое предотвратит потерю памяти у космических путешественников
Тренды
Siri получит совершенно новый голос
Тренды
Вспышки сверхновых миллионы лет назад подтолкнули эволюцию на Земле
Как развивалась Вселенная
Лекарства из принтера и испытания на роботах: как новые технологии изменили фарму
Тренды
Тренды
Илон Маск предсказал возможное банкротство Tesla из-за дешевых Model 3
Российские ученые предлагают назвать следующий открытый элемент Антарктидием
Тренды
Microsoft и Google снова нашли массовую уязвимость в процессорах Intel
Хакеры
НАСА создаст в космосе температуру, ниже самой холодной во Вселенной
Тренды
Контейнеры, гибриды и туман: 5 трендов в облачных технологиях
Тренды
Facebook в 2019 году начнет вводить проект беспроводного интернета по всему миру
Технологический рывок
Роботы построили самый маленький дом в мире — размером с кончик волоса
Тренды
Ученые выяснили, почему при высокой температуре запускается иммунитет и происходит выздоровление
Идеи
Инвестор Виталий Голомб — об искусственном мясе и том, почему не нужно получать патенты
Тренды
Первая плавучая атомная электростанция «Ломоносов» завершила свой первый выход в море
Тренды
Посмотрите, как выглядит обожаемый всеми инженерами робот София
Доброжелательные роботы
Искусственные интеллекты тоже не смогли решить, что звучит на записи — «Янни» или «Лорел»
Искусственный интеллект
Кейсы
Астрономы нашли еще одно подтверждение наличия девятой планеты в Солнечной системе
Томские ученые представили сенсоры на основе органических молекул
Тренды
The Boring Company Илона Маска доставит огнеметы первым покупателям уже в начале лета
Кейсы
Инженеры собрали тактильного робота — его кожа может покрываться мурашками
Доброжелательные роботы
Билет в электробус The Boring Company Илона Маска будет стоить всего $1
Тренды
Тренды
Константин Носков возглавит новое министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций
Китайские ученые создали из картона наноматериал для очищения воды от тяжелых металлов
Экология
Давид Ян запустил сервис «умной» корпоративной аналитики Yva
Кейсы
В китайской школе используют систему распознавания лиц для слежки за отвлекающимися учениками
Кейсы
Apple запатентовала технологию распознавания человека по узору вен на лице
Распознавание лиц
Nissan представил собственную солнечную крышу
солнечные батареи
Инженеры выяснили, что роботы могут действовать совместно даже без создания специальных алгоритмов
Доброжелательные роботы
Идеи
Давление в протоне оказалось выше, чем в нейтронной звезде
Нейросеть научилась понимать, какой трек станет хитом этого лета
Кейсы
Инженеры представили камеру, с помощью которой можно мгновенно создать 3D-модель человека
Тренды