Инженеры Университета штата Пенсильвании уверяют, что литий-металлические аккумуляторы могут быть более безопасными, работать дольше, а заряжаться быстрее благодаря полимерным губкам. Ученые давно пытаются создать эффективные литий-металлические батареи, но наталкиваются на фундаментальные препятствия. В частности, из-за роста дендритов — кристаллических образований древовидной формы — такие аккумуляторы могут быстро прийти в негодность и взорваться. Исследователи из Университета Пенсильвании разработали трехмерную полимерную губку, которая крепится к металлическому покрытию анода аккумулятора.
Она не только обеспечивает перенос ионов, но и снижает износ металла. Покрытие не подвергается воздействию дендритов даже при низких температурах и в условиях быстрой зарядки, пишет EurekAlert.
«Благодаря этому исследованию мы сможем удвоить жизненный цикл литий-металлических батарей, я уверен», — утверждает профессор Дунхай Ван, руководитель проекта.
Практическое применение этого открытия позволит запустить производство более мощных и стабильных технологий металлических аккумуляторов, предназначенных для ежедневного использования. В частности, они могли бы увеличить дальность пробега электромобилей на несколько сотен километров, не говоря уж о смартфонах.
Дополнительно:
Сколько лет уже учёные утверждают, что вот-вот, буквально до конца этой недели, максимум — года, появятся новые аккумуляторы, которые будут лучше/дешевле/проще литий ионных. Но увы, пока что разработка 70-х годов прошлого века рулит. Или уже нет?
Стартап SolidEnergy Systems из Массачусетса готовится начать серийное производство литий-металлических аккумуляторов с ёмкостью, которая вдвое выше, чем у литий-ионных. Их особенностью является анод из тонкой литиевой фольги, а также полутвёрдое вещество в качестве электролита. Это позволяет сделать аккумулятор вдвое меньше или при классическом размере вдвое же увеличить ёмкость. Первые модели будут выпускаться для беспилотников и, по словам основателя SolidEnergy Ху Цичао, это позволит увеличить область покрытия квадрокоптера в 4 раза.
Две инновации обеспечивают энергетическую плотность 450 Вт∙ч/кг и 1200 Вт∙ч/л. Как отмечается, батареи уже продаются производителям дронов и провайдерам, которые проводят интернет в сельскую местность. Правда, пока такие батареи дороги — из-за малых объёмов. Но стартапу удалось получить $50 млн инвестиций. В планах компании — к 2019 году начать производство батарей для носимой электроники, в 2020 или 2021 году — для электромобилей.
Но если вы думаете, что это единственная компания, которая выводит на рынок литий-металлические аккумуляторы, то вы ошибаетесь. Компания Sion Power также презентовала новые литий-металлические аккумуляторы Licerion, которые будут выпускать уже в этом году. Фабрика находится в Аризоне, США.
Показатели аккумуляторов Sion Power примерно соответствуют изделиям SolidEnergy — 500 Вт∙ч/кг и 1000 Вт∙ч/л. аккумуляторы выдерживают до 450 циклов заряда/разряда. При этом ячейка Licerion размерами 10 x 10 x 1 см будет иметь ёмкость 20 А∙ч.
Эти аккумуляторы также имеют анод из литиевой фольги и несколько слоёв защиты. Его разработали совместно с компанией BASF.
Источники: http://www.nanonewsnet.ru/, https://tehnot.com/
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
