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.
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
США регулятори сертифікувати першу невелику модульну конструкцію ядерного реактора
Ядерний реактор розміром з пінтами має численні переваги безпеки над більшими реакторами, а невеликий розмір дозволяє будувати їх у централізованому закладі, перш ніж доставити їх до кінцевого пункту призначення.
Конструкція HP Construction Prints Shoots ділянки безпосередньо на підлозі
HP, можливо, вже давно був у грі з принтером, але його найновіший принтер на відміну від будь -якого зробленого раніше.
Більш великі, гібридні оптичні процесори можуть бути конкурентоспроможними з конструкціями кремнію
Дослідники зробили значний прорив у побудові гібридних електрооптичних систем з інтеграцією оптичних компонентів на рівні чіпів.
Більш великі, гібридні оптичні процесори могли б затьмарити конструкції кремнію
Дослідники зробили значний прорив у побудові гібридних електрооптичних систем з інтеграцією оптичних компонентів на рівні чіпів.