Головна » Технології / Новини ІТ » Дослідники знайшли спосіб виробляти безпечніші літій-сірчані акумулятори

Дослідники з сінгапурської лабораторії NanoBio (NBL) говорять, що знайшли спосіб виробляти більш стабільні літій-сірчані акумулятори без шкоди для їхньої продуктивності. Це означає, що джерело живлення може потенційно використовуватися в більш широкому діапазоні електронних пристроїв і пристроїв накопичення енергії.



З міркувань безпеки було обмежено використання літієвих акумуляторів в деяких середовищах через їх легко займисті рідкі органічні електроліти, які легко просочувалися. Лабораторний інкубатор, в якому основна увага приділяється використанню нанотехнологій для створення нових матеріалів, знаходиться в державному Агентстві з науки, технологій та досліджень (A * STAR).

Дослідники знайшли спосіб виробляти безпечніші літій-сірчані акумулятори

NBL зауважує, що рідкі електроліти також залежали від термічно і механічно нестабільних електродних сепараторів. Далі було зазначено, що твердотільні електроліти можуть підвищити безпеку літієвих акумуляторів, але мають поганий контакт електрод/електроліт і обмежену іонну провідність. Це призвело до зниження продуктивності та істотно вузьких місць провідності.

Дослідницька група, в яку входили Айман Абдель-Хамід (Ayman AbdelHamid), Джекі Й. Ін (Jackie Y. Ying) і Чонг Цзян Лян (Cheong Jian Liang), створила напівтвердий електроліт. Він, за словами лабораторії, зменшив ризик витоку і був більш стабільним, ніж рідкі альтернативи.

«Гібридні квазітверді електроліти, що містять як рідкі, так і тверді компоненти, стали практичним компромісом для отримання більш безпечних акумуляторів при збереженні оптимальних параметрів. Однак високий опір твердого компонента, поки що, має обмежені характеристики таких акумуляторів. Щоб подолати це, ми наново розробили мікроструктуру твердого компонента. Наше рішення усуває витік електроліту і є термічно та механічно стабільним».

Джекі Й. Ін,
очолює дослідницьку групу NBL

Літій-сірчані акумулятори
без шкоди для продуктивності

Його гібридний квазітвердий електроліт містить рідку пористу мембрану, виготовлену з листів Li7La3Zr2O12 (LLZO), які були обрані через високу іонну провідність, а також хорошу хімічну і електрохімічну стабільність. Нежорстка форма електроліту також дозволяє йому мати хороший контакт з електродами і захищає від розтріскування під час обробки і збірки акумулятора.

Напівтвердий електроліт також здатний зберігати свою стабільність в широкому діапазоні напруг, що дозволяє використовувати його з різними матеріалами електродів літієвих акумуляторів, такими як катоди високої напруги.

Дослідники NBL також розробили метод виготовлення листів LLZO для формування 3D-каркаса для електроліту. Цей одностадійний процес отримав назву метод «кексу». Він включає розчинення металевих прекурсорів та сахарози у воді, які потім поміщають в попередньо запрограмовану піч. Розчин нагрівають для утворення коричневого «кексу» всередині печі і нагрівають при високій температурі для формування листів LLZO.

Згідно з NBL, літій-сірчані акумулятори, виготовлені з гібридного квазітвердого електроліту, мають високу ємність. А також здатність до швидкої зарядки і розрядки. Під час випробувань здатність до тактової частоти електроліту становила ≈ 515 і ≈ 340 мАг/г при 1 і 2 °С, відповідно, при щільності навантаження 1.5 мг/см². Лабораторія заявила, що ці результати були одними з найвищих показників, досягнутих гібридними квазітвердими літій-сірчаними акумуляторами.

Та ж дослідницька група в жовтні минулого року показала, що створила спосіб розробки літій-сірчаних катодів. Цей спосіб менш складний і займає менше часу, ніж сучасні методи. Це, за її словами, може прокласти шлях до того, щоб компонент став життєздатною альтернативою для літій-іонних акумуляторів. А також для використання в електронних транспортних засобах та інших пристроях. Літій-сірчані акумулятори рекламуються для зберігання в 10 разів більше енергії, ніж літій-іонні, останні з яких широко використовуються сьогодні для живлення пристроїв зв’язку.

Поділитися:

Новини партнерів

Правила коментування

Вітаємо Вас на сайті Pingvin Pro. Ми докладаємо всіх зусиль, аби переконатися, що коментарі наших статей вільні від тролінгу, спаму та образ. Саме тому, на нашому сайті включена премодерація коментарів. Будь ласка, ознайомтеся з кількома правилами коментування.

  1. Перш за все, коментування відбувається через сторонній сервіс Disqus. Модератори сайту не несуть відповідальність за дії сервісу.
  2. На сайті ввімкнена премодерація. Тому ваш коментар може з’явитися не одразу. Нам теж інколи треба спати.
  3. Будьте ввічливими – ми не заохочуємо на сайті грубість та образи. Пам’ятайте, що слова мають вплив на людей! Саме тому, модератори сайту залишають за собою право не публікувати той чи інший коментар.
  4. Будь-які образи, відкриті чи завуальовані, у бік команди сайту, конкретного автора чи інших коментаторів, одразу видаляються. Агресивний коментатор може бути забанений без попереджень і пояснень з боку адміністрації сайту.
  5. Якщо вас забанили – на це були причини. Ми не пояснюємо причин ані тут, ані через інші канали зв’язку з редакторами сайту.
  6. Коментарі, які містять посилання на сторонні сайти чи ресурси можуть бути видалені без попереджень. Ми не рекламний майданчик для інших ресурсів.
  7. Якщо Ви виявили коментар, який порушує правила нашого сайту, обов’язково позначте його як спам – модератори цінують Вашу підтримку.

E-mail розсилка Pingvin Pro

Якщо Ви хочете отримувати статті по e-mail, пропонуємо підписатися на нашу електронну розсилку. Просто введіть свій e-mail нижче та натисніть кнопку «Підписатися».

Як ви ставитеся до мобільного застосунку ДІЯ?

Переглянути результати

Схожі новини

Новини ІТ

Дослідники знайшли альтернативу акумуляторам в носимих пристроях

Носимі пристрої, такі як розумні годинник і фітнес-трекери, мають безліч корисних функцій, включаючи відображення даних і зчитування біологічної інформації. Понад півмільярда пристроїв вже використовуються у всьому світі і це застосування різко зросте, коли технологія 5G повністю «розквітне». Зараз майже всі такі пристрої живляться від акумуляторів, які є відносно громіздкими і вимагають часу для зарядки. Крім […]


Новини ІТ

Нова система допоможе дронам «бачити» стіни

Багато дронів вже використовують ультразвук для виявлення окремих перешкод на їхньому шляху. Однак нова запропонована система дозволятиме дронам використовувати звук, щоб визначити розташування всіх стін кімнати. Іншими словами, новий підхід буде корисним коли інші системи, засновані на комп’ютерному зорі або світлі, не зможуть бути задіяними. Підписуйтесь на Pingvin Pro у Telegram Дослідженням керують професор Mireille «Mimi» […]


Новини партнерів

Улюблене 0
Відкрити сторінку улюбленого Продовжити перегляд