Asfaltas sutrumpino ličio jonų akumuliatorių krovimosi laiką iki penkių minučių (2)

2017-10-04

Asfaltuotais keliais ne tik greičiau ir patogiau važiuoti, bet pasirodo, asfaltas paspartina ir akumuliatorių įkrovimą :)

Talpių ličio jonų akumuliatorių krovimo laiką galima sutrumpinti iki penkių minučių, naudojant asfalto pagrindo anglies matricą. Tokį anodą turinčių akumuliatorių savybes ištyrė Rice'o universiteto mokslininkai. Tyrimo rezultatai publikuoti ACS Nano.

Prisijunk prie technologijos.lt komandos!

Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.

Sudomino? Užpildyk šią anketą!

Vienas iš ličio jonų akumuliatorių talpos padidinimo būdų – kaip anodo medžiagą naudoti metalinį litį. Santykinė metalinio ličio talpa maždaug 10 kartų didesnė už grafito, kuris dabar naudojamas pramoniniuose akumuliatoriuose. Tačiau ličio anodų naudojimą riboja ne viena techninė problema. O būtent, ant tokių anodų susidaro metalinės dendritinės struktūros, baterijos viduje galinčios sukelti trumpąjį jungimą ir sprogimą. Ši problema įprastai sprendžiama, keičiant elektrolito sudėtį, taip formuojant ant anodo atsparų tarpfazinį sluoksnį, arba naudojant inertišką laidžią porėtą matricą, kurios paviršius padengiamas plona ličio plėvelė.

Naujame savo darbe amerikiečių mokslininkai kaip inertišką matricą pasiūlė naudoti asfalto pagrindo porėtą anglingą medžiagą. Tokios medžiagos santykinis paviršiaus plotas didesnis, nei 3000 m²/g. Siekdami padidinti elektros laidumą, tyrėjai naudojo grafeno užpildą, o paskui gautą medžiagą elektrochemiškai padengdavo ličio sluoksniu. Tokiame anode anglies ir ličio santykis buvo 5/1. Gamindami akumuliatoriaus gardelę, chemikai dar panaudojo anglinį katodą ir didelės koncentracijos elektrolitą.

Mokslininkai akumuliatoriaus konfigūraciją išbandė nuo 2,5 mA/cm² iki 20 mA/cm² įkrovimo srove. Eksperimentai patvirtino, kad netgi esant maksimaliam srovės tankiui, elektrodo medžiaga atlaiko ne mažiau nei 500 įkrovimo ir iškrovimo ciklų. Akumuliatoriaus galia buvo 1322 W/kg, o energijos tankis – beveik 1 kWh/kg.

Anodui naudodami litį, mokslininkai gerokai padidino akumuliatorių talpą, iki 9,4 mAh/cm². Tačiau ypač akcentuojamas itin spartus tokio akumuliatoriaus įkrovimas: jis visiškai įkraunamas per ~5 minutes, tai yra, 10—20 kartų greičiau, nei komercinės ličio jonų baterijos.

A. Dubov

nplus1.ru

▲

Pasidalinkite su draugais

Šaltiniai:

Асфальт сократил время зарядки литий-ионных аккумуляторов до пяти минут

Aut. teisės: Technologijos.lt

(18)

(0)

(18)

Komentarai (2)