Новое в клипарте

Бриллианты — лучшие друзья батарей

Бриллианты — лучшие друзья батарей

Дендриты являются врагом литий-ионных батарей. По мере того, как ионы перемещаются между анодом и катодом в этих аккумуляторах, они могут осаждать дендриты, похожие на усики. Подобно сталактитам, которые образуются внутри пещеры, эти аккумуляторные дендриты становятся одной из основных причин выхода из строя литиевой батареи.

Бриллианты — лучшие друзья батарей

Литий является идеальным материалом для катодов с точки зрения потенциала накопления энергии, но чистые литиевые катоды страдают от значительных дендритных образований. Чтобы решить эту проблему, производители аккумуляторов начали смешивать литий с графеном. Полученное соединение ингибирует образование дендритов, но также значительно снижает емкость накопления энергии катода. Чистый литиевый катод способен хранить в 10 раз больше электрической энергии, чем катод из лития и графена.

Исследователи из Университета Дрекселя в тесном сотрудничестве с коллегами из Университета Цинхуа в Пекине и Университета науки и технологий Хаучжун в Ухане (Китай), возможно, нашли способ ингибировать образование дендритов и обеспечить возможность изготовления катодов с более высоким процентом лития. Их открытие заключается в добавлении наноразмерных алмазов к электролиту аккумулятора. Частицы алмаза в 10 тысяч раз меньшие, чем диаметр человеческого волоса, уменьшают электрохимические отложения, которые образуют дендриты.

Наноалмазы достаточно давно используются в гальванической промышленности, чтобы сделать металлические покрытия более однородными. Исследователи обнаружили, что это свойство чрезвычайно полезно для устранения образования дендритов. В статье объясняется, что подмешивание наноалмазов в раствор электролита литий-ионной батареи практически исключает образование дендритов в течение первых 100 циклов заряд/разряд.

Как и все открытия, сделанные в лаборатории, новая технология пока вдалеке от поиска своего пути в коммерческих приложениях. Исследователям необходимо будет испытать большое количество батарейных ячеек в течение достаточно длительного периода времени при различных физических условиях и температурах, чтобы гарантировать, что создание дендритов фактически устранено.

Результаты своих исследований учёные опубликовали в журнале Nature Communications под названием «Наноалмазы подавляют рост литиевых дендритов».

Источник

Поделиться:

Категории сайта

Новости