Нова літій-повітряна батарея займає сотні циклів довше, ніж попередні конструкції

Нова літій-повітряна батарея займає сотні циклів довше, ніж попередні конструкції

Повільна швидкість покращення акумулятора обумовлена ​​багатьма недоліками сучасних технологій. Ваш смартфон може бути набагато швидшим, ніж це було кілька років тому, і ваш ноутбук може тривати більшу частину дня заряд, але подумайте про те, наскільки краще вони могли б бути, якщо влада не була такою недостатньою. Один з найбільш перспективних технологій, який може збільшити кількість батарей у майбутньому, називається літій-повітря. Вони мають чудовий потенціал, але, як правило, розпадаються за кілька тижнів. Новий дизайн, який змінює реакцію літій-повітря, може нарешті зробити ці батареї життєздатними для довгострокового використання.

Літій-повітряні акумулятори привабливі, тому що на відміну від звичайного літій-іонного акумулятора, вам не потрібні всі реагенти, розфасовані всередину клітин. На одному електрові ви маєте літій-метал, а на іншому літій реагує з киснем у повітрі. Зарядка акумулятора літій-повітря позбавляє кисень від електродів, повертаючи його до навколишнього середовища. Результатом є набагато вища щільність енергії - у деяких моделях - до п'яти разів більше.

Якщо ви провели будь-який час, вивчаючи хімію, то, напевно, можна здогадуватися про проблему - як літій, так і кисень мають високу реакційну здатність, тому викриття електродів у повітрі гарантує його швидке погіршення. Дослідники з Університету штату Іллінойс в Чикаго та в Аргоннской національної лабораторії вважають, що вони розглянули проблеми стабільності батарей літій-повітря з новим дизайном.

Новий дизайн акумулятора захищає анод літієвого металу з покриттям карбонату літію. Це дозволяє іони літію з анода ввести електроліт, зберігаючи при цьому небажані сполуки до анода. Також легко створити цей захисний шар. Дослідникам просто довелося запустити декілька циклів заряду-розрядів з чистою атмосферою вуглекислого газу, і накопичилася кришталева сітка карбонату літію.

Нова літій-повітряна батарея займає сотні циклів довше, ніж попередні конструкції

Катод - це місце, де кисень надходить у літій-повітряну батарею. Команда побудувала цей компонент з дисульфіду молібдену, матеріалу, який виробляє тонку плівку перекису літію з нормальних реакцій батареї. Цей шар є інертним у присутності повітря, тому він захищає катод від небажаних реакцій.

Команда розпочала комп'ютерне моделювання, а потім розробляла апаратне забезпечення для тестування в імітації атмосфери з реалістичними співвідношеннями азоту, кисню та води. Під час тестування батарея прототипу (верхня частина) витримала 750 циклів, що відповідає кільком рокам використання. Наступним кроком буде перевірка дизайну в реальному світі, що може в кінцевому підсумку призвести до комерційних версій літій-повітряних батарей.

Читати далі

Новий звіт про самохідних машинах займає місце Tesla Dead Last

Тесла вже кілька років грає свої авторизації, однак в новій промисловій доповіді входить компанія, яка померла останнім часом.

Дослідники заявляють, що неандертальці можуть почати займатися кам'яними інструментами

Археолог Андрій Соренсен і його колеги тепер кажуть, що неандертальці вміли вживати вогонь, і вони прийшли до цього рішення після того, як самі пожежі.

Google вилучає гендерні займенники з інтелектуальної композиції Gmail

Функція Google Smart Compose не намагається передбачити стать користувача, з якою ви надсилаєте електронні листи, тому що компанія не з'ясувала, наскільки реально передбачити її з повною точністю. Розумний крок.