«Чистое» соединение металлов в твердотельных батареях увеличило их мощность в 2 раза

Ученые из Токийского технологического института (Tokyo Tech экспериментально продемонстрировали, что чистые соединения увеличивают емкость твердотельной литиевой батареи. Об этом пишет American Chemical Society.

Жидкие литий-ионные аккумуляторы сегодня можно найти повсюду: они распространены благодаря широкому применению в большинстве повседневных мобильных устройств. Несмотря на то, что они обладают значительной долей преимуществ, аккумуляторные батареи на жидкой основе тнесут заметный риск. Это стало очевидным для общественности в последние годы после сообщений о возгорании смартфонов из-за ошибок конструкции, которые привели к утечке и возгоранию жидкого электролита батареи.

Другие недостатки: стоимость изготовления, долговечность и емкость, — побудили ученых изучить другую технологию: твердотельные литиевые батареи (SSLB). SSLB состоят из твердых электродов и твердого электролита, которые обмениваются ионами лития (Li) во время зарядки и разрядки. Их более высокая плотность энергии и безопасность делают SSLB очень мощными источниками.

Тем не менее, существует еще много технических проблем, препятствующих коммерциализации SSLB. Для текущего исследования ученые провели серию экспериментов и пришли к выводу, что может поднять производительность SSLB на новый уровень. Профессор Таро Хитосуги из Tokyo Tech, который руководил исследованием, объясняет их мотивацию: «LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) является многообещающим материалом для положительного электрода SSLB, поскольку он может генерировать сравнительно более высокие напряжения. В этом исследовании мы показали, что аккумулятор работает при 2,9 и 4,7 В и одновременно обеспечивает большую емкость, стабильную цикличность и низкое сопротивление на границе раздела электролит/электрод».

Предыдущие исследования показали, что создание чистого интерфейса электролит/электрод необходимо для достижения низкого сопротивления интерфейса и быстрой зарядки SSLB на основе LNMO. Ученые также отметили, что ионы Li спонтанно мигрировали из электролита Li3PO4 (LPO) в слой LNMO при изготовлении, образуя фазу LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (L 2 NMO) в LNMO с неизвестным распределением и влиянием на характеристики батареи.

Поразительно, но чистый с точки зрения металлов интерфейс облегчил интеркаляцию и деинтеркаляцию Li во время зарядки и разрядки SSLB. В результате емкость SSLB с чистым интерфейсом была вдвое больше, чем у обычных батарей на основе LNMO.


Читайте  также:

Большое количество серых китов начали голодать и умирать в Тихом океане

Треть переболевших COVID-19 возвращаются в больницу. Каждый восьмой — умирает

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
TeamGroup показала модули памяти T-Create Expert AI
Новости
Конкурент Neuralink поставил рекорд по количеству мозговых чипов на мозге человека
Наука
Всероссийская лаборатория по созданию игр начала прием заявок
Новости
Посмотрите на паводки в Омской области из космоса
Космос
Официально: GPT-5 в разработке прямо сейчас
Новости
Ученые объяснили внезапное исчезновение звезд с 2017 года
Космос
ИИ-генератор видео Kandinsky Video 1 теперь доступен для всех
Новости
Раздел Playables с бесплатными играми появился на YouTube
Новости
16 искусственных мозгов управляют первым в мире «живым компьютером» в Швейцарии
Новости
Solar Orbiter отследил, откуда дует медленный солнечный ветер
Наука
Анализ данных в высоконагруженных инфраструктурах — опыт лида из Wildberries и VK
Технологии
Тайконавты совершили рекордный выход в открытый космос со станции «Тяньгун»
Космос
Простая пищевая добавка на 22% снизила агрессию
Наука
В Японии испытают первое в мире лекарство, восстанавливающее рост зубов
Наука
В сеть утекла документация Google: поиск работает не так, как заявляла компания
Новости
ЦИПР-2024: итоги главной выставки инноваций в этом году
Новости
Как стартовать в науке: лайфхаки от исследователя ИИ
Мнения
Университет Иннополис разработал ИИ-сервис для поиска опасно растущих деревьев
Новости
Пакистанский спутник показал первые фото с первой лунной миссии
Космос
Оказалось, это мутанты: что известно о новом виде кошек
Наука