Корзина
287 отзывов
"Top-Device" Интернет-магазин электроники и компьютерной техники, Hi-End
+380639444442
+380639444442
+380
63
944-44-42
Менеджер Андрей
+380
93
762-61-27
Денис 3D Ручки
+380
97
978-81-89
Техподдержка
Заряжайте литий-ионные батареи за несколько минут с помощью нового кремниевого анода

Заряжайте литий-ионные батареи за несколько минут с помощью нового кремниевого анода

Заряжайте литий-ионные батареи за несколько минут с помощью нового кремниевого анода
Есть возможность заряжать литий-ионные батареи в 16 раз быстрее, чем это сейчас возможно

20.06.14

              Заряжайте литий-ионные батареи за несколько минут
    В Риверсайде сотрудники Калифорнийского университета изобрели новый кремниевый анод у которого есть возможность заряжать литий-ионные батареи в 16 раз быстрее, чем это сейчас возможно. Анод состоит из  трехмерных конических скоплений углеродных нанотрубок, которые позволяют ему держать на 60 % больше заряда, имея при этом вес на 40 % меньше, чем батареи, которыми пользуются сейчас. 

    Литий-ионные батареи считаются самыми популярными на рынке, поэтому исследователи пытаются найти как можно больше способов повышения их эффективности. Для этого им нужно найти "идеальные" электродные материалы. В коммерческих батареях анод производится из графитовой модификации углерода с емкостью около 370 мАч/г (миллиампер-часов на грамм). В свою очередь, емкость анода из углеродных нанотрубок практически в три раза выше и составляет около 1000 мАч/г. Но при производстве анодов отказ от углерода может быть перспективнее, как считают ученые.

    Емкость литий-ионных батарей изготовленных из кремния составляет 4200 мАч/г. Это в 10 раз больше, чем у популярных батареях на сегодняшний день. Если заменить анод в стандартной литий-ионной батарее на кремниевый  анод, то вы получите увеличение емкости ячеек батареи на 63% и плюс к этому на 40% снижается вес. Но сделать так, что бы кремниевый анод работал внутри литий-ионной батареи довольно таки сложно. Кремний при взаимодействии с литием внутри ячейки может неоднократно расширяться до 400 %, а потом сужаться в свое первоначальное состояние. В последствии этого происходит разрушение анода, и зачастую выход батареи из строя.
Не смотря на это ученые из Калифорнийского университета разработали новый состав для кремниевого анода, который предотвращает вышесказанную проблему. Благодаря всему этому есть возможность создавать не только легкие и емкие батареи, но и заряжать их в 16 раз быстрее.

    Знаете ли вы, что для создания такого анода ученые сначала брали графеновую пленку (которая обычно служит токосборником для анодов в коммерческих батареях) и выращивали на ней наноскопические связки нанотрубок. Потом они подвергли эти связки воздействию индуктивно-связанной плазмы, которая превратила нанотрубки в связки конической формы. После этого сваренные пучки покрыли аморфным кремнием.
Ученые  считают, что плотная связь между покрытой графеном медной пленкой и углеродными нанотрубками намного  улучшают контакт между активным материалом и токосборником, что дает возможность одновременно передавать тепло и заряд намного быстрее, чем обычно, и соответственно увеличить эффективность.

     Новые литий-ионные батареи с использованием нового анода показали отличную работу, а именно стабильность и скорость при циклах зарядки-разрядки. Аноды смогли достигнуть потрясающего результата в емкости на уровне 1200 мАч/г при 100% заряде 230-разовой перезарядки.  
Когда такие батареи выйдут в производство, они позволят заряжать наши смартфоны и электромобили в течение нескольких минут.

Предыдущие статьи