По мере того как литий-ионные аккумуляторы, которые питают большинство телефонов, ноутбуков и электромобилей, становятся все более быстрыми и высокопроизводительными, они также становятся все более дорогими и легковоспламеняющимися.
В исследовании, опубликованном недавно в журнале Energy Storage Materials, команда инженеров из Политехнического института Ренсселера продемонстрировала, как они могут — используя водные электролиты вместо типичных органических электролитов — собрать существенно более безопасную и экономичную батарею, которая по-прежнему хорошо работает.
Если бы вы заглянули внутрь батареи, то обнаружили бы два электрода — анод и катод. Эти электроды погружены в жидкий электролит, который проводит ионы по мере заряда и разряда аккумулятора.
Водные электролиты рассматривались для этой роли из-за их невоспламеняющейся природы и потому, что, в отличие от неводных электролитов, они не чувствительны к влажности в производственном процессе, что делает их более легкими для работы и менее дорогими. Самой большой проблемой с этим материалом было поддержание производительности.
“Если вы прикладываете слишком много напряжения к воде, она электролизуется, что означает, что вода распадается на водород и кислород. Это проблема, потому что тогда вы выходите из газа, и электролит расходуется. Поэтому обычно этот материал имеет очень ограниченное окно напряжения”, - сказал Нихил Кораткар, профессор кафедры механики, аэрокосмической и ядерной техники в Ренсселере.
В этом исследовании Кораткар и его команда использовали специальный тип водного электролита, известный как электролит с водой в соли, который менее вероятно электролизуется.
Для катода исследователи использовали оксид марганца лития, а для анода - оксид вольфрама ниобия - сложный оксид, который, по словам Кораткара, ранее не исследовался в водной батарее.
“Оказывается, что оксид вольфрама ниобия является выдающимся с точки зрения энергии, хранящейся на единицу объема. С точки зрения объема, это был на сегодняшний день лучший результат, который мы видели в водной литий-ионной батарее”, - заявил Кораткар.
Сочетание возможности быстрой зарядки и возможности хранить большое количество заряда на единицу объема, сказал Кораткар, редко встречается в водных батареях.
Достижение такого уровня производительности при низких затратах и повышении безопасности имеет практические последствия. Для новых применений, таких как портативная электроника, электромобили и сетевое хранилище, способность упаковывать максимальное количество энергии в ограниченный объем становится критическим.
Создано покрытие, убивающее микробы и затягивающее царапины за 20 минут
Учеными из Гентского и Цзянсуского технологического университетов, Университета Сучжоу сделано заявление о создании нового прозрачного полиуретанового покрытия, способного автономно восстанавливаться после повреждений, параллельно уничтожая бактерии при контакте. Результатами работы авторы…
Сибирские учёные объявили о создании дискового искусственного сердца
Сердечную недостаточность считают одной из распространённых причин смертности. А она развивается в процессе многих заболеваний сердца. Чтобы избежать подобных последствий, сибирские ученые создали российский аналог дискового искусственного сердца, более компактного…
В Китае впервые удалось клонировать молочных коз
Команде китайских специалистов впервые удалось провести успешное массовое клонирование группы молочных коз. Эксперимент был реализован в провинции Шэньси, что расположена на северо-западе страны, рассказывает KP.RU со ссылкой на English.News. Реализация…
35 пострадавших в Старобельске и 217 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили над российскими регионами 217 украинских беспилотников, сообщили в Минобороны РФ. ВСУ с помощью дронов нанесли удары по учебному корпусу и общежитию Старобельского профессионального…
Порядка 18 человек под завалами. Главное об атаке ВСУ на колледж в Старобельске
ВСУ с помощью беспилотников нанесли удары по учебному корпусу и общежитию Старобельского профессионального колледжа в ЛНР. Спасатели извлекли из-под завалов тело погибшего студента, сообщили ТАСС в пресс-службе МЧС России. Пострадали…
Шуваев: в Белгородской области при атаках ВСУ пострадали три человека
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области 157 раз за минувшие сутки. В результате атак три мирных жителя получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в Telegram-канале. "За минувшие…
Россия и Китай дружат для формирования мирового порядка
Отношения России, Китая и США представляют собой сейчас баланс сил для поддержания даже хрупкого мир...
Замороженные микробы из далекого прошлого грозят пробудиться в любой момент
Под вечной мерзлотой планеты скрывается целая стая микробов-злодеев, существовавших задолго до появл...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".