;
Новости 21 марта 2022

Батарею улучшили с помощью соленой воды: смартфоны будут работать несколько дней

Далее

Ученые из Токийского университета Японии создали прототип батареи с улучшенной стабильностью: они использовали соленую жидкость, которая снижает сопротивление между ключевыми компонентами.

Авторы новой работы выяснили, что легирование катодного материала с помощью ионной жидкости помогает заполнять структурные пустоты и улучшает контакт с твердым электролитом в литий-металлических батареях. Легирование — добавление в состав материалов примесей для изменения или улучшения физических и химических свойств основного материала.

Литий-металлические батареи — это перспективная технология для хранения энергии, так как чистый литий обеспечивает невероятно высокую плотность энергии. Если использовать литий вместо графита и меди, то это приведет к значительному увеличению производительности. Например, смартфоны смогут работать в течение нескольких дней.

Но есть и проблема, литий-металлические батареи нестабильны. Авторы новой работы придумали, как преодолеть эту проблему — заменить жидкие компоненты на твердые.

Например, конструкция твердотельных батарей предусматривает, что ионы лития, несущие заряд, проходят через твердый электролитный материал, а не через жидкий. В этом есть свои недостатки — нестабильность на границе между твердым электролитом и электродами батареи.

Авторы новой работы решили использовать квазитвердотельный электрод, который можно использовать в твердотельной литий-металлической батарее.

Исследователи работали с одним из кандидатов на твердый электролит — LLZO. Он относительно хорошо взаимодействует с анодами из металлического лития, но вызывает высокое сопротивление при взаимодействии с обычными катодами. Идея состояла в том, чтобы улучшить контакт и уменьшить сопротивление между твердым керамическим электролитом и катодом — для этого авторы добавили ионную жидкость комнатной температуры, или жидкую соль.

В результате жидкость заполнила структурные пустоты и улучшила контакт с твердым электролитом в литий-металлических батареях. Прототип батареи продемонстрировал впечатляющую стабильность, он поддерживал 80% от своей емкости в течение 100 циклов зарядки и разрядки при температуре 60 °C.

Читать далее

«Джеймс Уэбб» сделал самую четкую фотографию звезды в истории

На глубине 8 000 метров ученые нашли странные бактерии: их не ожидали там увидеть

Ученые наткнулись на археологическую аномалию 1500-летней давности