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

Pfizer заявляє, що нова вакцина проти COVID-19 ефективна на 90 відсотків
Pfizer заявляє, що нова вакцина проти COVID-19 ефективна на 90 відсотків

У США та в усьому світі розроблявся ряд вакцин проти COVID-19, і одна з них показала кілька дуже позитивних попередніх результатів у своєму дослідженні фази 3. Одна конкретна вакцина, розроблена Pfizer та німецькою фірмою BioNTech, виявляється більш ніж на 90 відсотків ефективною у запобіганні симптоматиці ...

Плани SpaceX неминучі випробування зоряного корабля на висоті
Плани SpaceX неминучі випробування зоряного корабля на висоті

Після успішного випробування статичного вогню на цьому тижні генеральний директор SpaceX Ілон Маск оголосив у Twitter, що компанія хоче здійснити випробувальний політ на висоті вже наступного тижня.

SpaceX скасував випробування на висоті Starship на останній секунді
SpaceX скасував випробування на висоті Starship на останній секунді

SpaceX заявляє, що скасування відбулося через аномальні показники одного з трьох ракетних двигунів Raptor. Появляється більше потенційних вікон запуску, але незрозуміло, що пішло не так і скільки часу знадобиться для виправлення.

Новий SoC від M1 від Apple виглядає чудово, він не швидший за 98 відсотків ноутбуків для ПК
Новий SoC від M1 від Apple виглядає чудово, він не швидший за 98 відсотків ноутбуків для ПК

Новий кремній M1 від Apple справді виглядає приголомшливо, але це не швидше 98 відсотків проданих ПК минулого року, незважаючи на те, що заявляє компанія.