Защита электродов аккумуляторов оксидом титана

13 февраля
2013
Отрасль

Учеными из США разработана новая технология производства катодов для литий-ионных аккумуляторов. Данная методика позволят пятикратно увеличить емкость аккумуляторов и в 2 раза продлить жизнь батарей.

Американские ученые из Национальной ускорительной лаборатории (National Accelerator Laboratory) и Стэнфордского университета (Leland Stanford Junior University) разработали технологию, позволяющую накапливать в аккумуляторе в 5 раз больше электроэнергии и вдвое увеличить срок его службы. Оптимальное применение открытия научные работники видят в электронике портативного типа, а также в электромобилях. Аккумулятор нового типа сохраняет эффективность до 80% через 1000 циклов заряда и разряда, что вдвое превышает показатель самых современных устройств литий-ионного типа.

Экспериментальные катоды произведены с использованием серы. Конструкция электрода, изобретенная учеными, структурно напоминает яичный желток. Свойство серы в хранении большего количества ионов лития была известна уже давно, однако практическое ее применение в источниках энергии связано с возникновением ряда проблем.

Так, сера связывается ионами лития в процессе разряда батареи, что ранее не позволяло достичь максимальной емкости аккумулятора. Кроме того, катод увеличивался в объеме в процессе поглощения ионов лития, что приводило к его физическому разрушению и выходу аккумуляторов из строя. Учеными разработан катод, состоящий из наночастиц, размер которых не превышает 800 нм. Каждый катод это частица серы, окруженная защитной оболочкой из оксида титана с запасом свободного места внутри.

Таким образом, сера не связывается ионами лития, защищенная оболочкой, а сами катоды разрушаются гораздо медленнее, поскольку имеют запас места для увеличения габаритов.

На данной разработке ученые не остановились. Они планируют продолжить свою работу с использованием кремния вместо оксида титана. 

Поделиться
Другие материалы
15 июля
2021 09:56:00
На Бурзянской солнечной электростанции (СЭС) закончился первый этап испытаний систем накопления электроэнергии «Лиотех»
Компания
29 июня
2021 10:31:00
“Лиотех” получил патент на способ управления системой балансировки литий-ионной батареи
Компания
07 июня
2021 15:48:00
«Лиотех» принял участие в разработке национальных стандартов на литий-ионные батареи и системы накопления электроэнергии для железнодорожного транспорта
Компания