Енергетика: сьогодення та майбутнє

Новини, аналітика, статті, фото та відео

Вирішена головна проблема літій-металевих акумуляторів

Вирішена головна проблема літій-металевих акумуляторів

Американські вчені розробили покриття, здатне впоратися з головною проблемою, що заважає поширенню літій-металевих акумуляторів — дендритами. У разі успіху, такі батареї стануть головним конкурентом більш важких та менш містких літій-іонних акумуляторів.

У лабораторних тестах, покриття, створене фахівцями зі Стенфордського університету та Національної прискорювальної лабораторії SLAC, значно розширило термін служби батареї, а також стримало розвиток дендритів — крихітних деревоподібних структур, які нищать сепаратор між позитивною та негативною частинами акумулятора. Дендрити не тільки знищують батареї, але й стають причиною коротких замикань та загорянь.

Літій-металеві батареї здатні акумулювати щонайменше на третину більше енергії на кілограм ваги, ніж літій-іонні. При цьому вони набагато легше, тому що в якості катода в ньому, замість важкого графіту, використовується більш легкий літій. Неважко зрозуміти, що найбільше користі вони могли б принести для електромобілів.

Нове покриття запобігає появі дендритів завдяки сітки з молекул, які проводять іони літію через електрод рівномірно.

Воно перешкоджає небажаній хімічній реакції, типової для цих батарей, а також скорочує накопичення хімічних речовин на аноді, причині швидкого зниження продуктивності акумулятора.

Під час випробувань, покриття було нанесено на анод стандартної літій-металевої батареї, де зазвичай і утворюються дендрити. Після 160 циклів заряду-розряду літій-металеві компоненти все ще видавали 85% енергії. Звичайні літій-металеві батареї без нового покриття, на даному етапі, могли забезпечити лише 30% початкового заряду.

Відстрочити появу нового типу акумуляторів може тільки безперервне падіння цін на літій-іонні батареї. Нові розробки, на жаль, не зможуть конкурувати з дешевими, хоч і менш ефективними літій-іонними батареями ще довго.

Нагадаємо, що інша група дослідників, навпаки, пропонують замінити дефіцитний літій на залізо — це не тільки знизить ціну, але й зробить виробництво акумуляторів більш екологічним. Експериментальна установка вже, навіть, пройшла перші випробування.

На цьому поки все. Та не забувайте поділитися прочитаним зі своїми друзями!


Останні публікації

Підпишись на новинки