rss
twitter
Календарь новостей
«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 

Анод из песка для литиево-ионных батарей

Анод из песка для литиево-ионных батарей
Источник: Physorg
В настоящее время анод (отрицательный электрод) литиево-ионных батарей изготавливается из графита. Но мощность электронных устройств все время растет, и уже скоро графит не сможет выдерживать такую нагрузку. Ученые заняты поиском возможности использовать вместо графита нанокремний, то есть кремний, структурированный на наноуровне. Имеются две проблемы: как производить такой кремний в промышленных масштабах и как обеспечить его защиту от деградации. Решение обеих задач нашли исследователи из Университета Калифорнии в Риверсайде (США). Команда под руководством профессоров Михримаха и Ченгиза С. Озкана и аспиранта Захари Фаворса решила использовать в качестве сырья для получения нанокремния обычный песок.

Песок состоит в основном из кварца — диоксида кремния. Г-н Фаворс выяснил, где в США имеется песок с наиболее высоким содержанием кварца, и доставил его в лабораторию. Далее ученые измельчили песок до наноуровня и подвергли его рафинации, в итоге цвет песка изменился с коричневого до белого, так что он стал похож на сахарную пудру. Затем в полученную «пудру» добавили обычную соль (NaCl) и магний, и подвергли смесь нагреванию. Магний работал как восстановитель — обеспечил удаление кислорода из диоксида кремния, а соль сыграла роль эффективного теплового акцептора экзотермической реакции. В ходе процесса ученые получили приятый сюрприз — чистый нанокремний образовал трехмерную сеть взаимосвязанных нитей толщиной 8-10 нм, с большим количеством пор.

Фактически, получилась своеобразная губка из нанокремния. Анод, изготовленный из нанокремниевой губки и покрытый слоем углерода, привел к увеличению емкости батареи с 1024 мАч/г до 2000 мАч/г. Причем отличные электрохимические характеристики сохранялись и после 1 000 циклов перезарядки. Повышение производительности может означать расширение ожидаемого срока службы батарей в электрических транспортных средствах до 3 раз. В итоге потребители могут получить серьезную выгоду, так как замена батареи обходится недешево. Для мобильных электронных устройств повышение мощности батарей означает увеличение срока работы без подзарядки. В настоящее время команда профессора Озкана работает над созданием большого количества нанокремния. Также планируется перейти от испытания батарей размером с монету к испытаниям более крупных батарей.

sand based anode
Рисунок: Physorg
Подготовлено по материалам (источник): Physorg
Дата: 9 июля 2014
Другие новости, которые читают вместе с этой:
Ссылки спонсоров
ЦВТ «Инноком» | О проекте
+7 (3952) 755-265 | info@innocom.ru
Rambler's Top100
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика