Исследование открывает дорогу для более емких и безопасных аккумуляторов

Январь 25, 2013 / Михаил Романенко, Редактор новостей

В попытке разработать улучшенные аккумуляторы для электромобилей и хранения энергии из возобновляемых, но прерывистых, солнечных и ветряных источников, ученые из Окриджской национальной лаборатории (ORNL) разработали первый высокопроизводительный, наноструктурированный твердый электролит для более энергетически плотных литий-ионных батарей.

Исследование открывает дорогу для более емких и безопасных аккумуляторов

Нынешние литий-ионные аккумуляторы основаны на жидком электролите, материале, который управляет ионами между отрицательно заряженным анодом и позитивно заряженным катодом. Однако, использование жидких электролитов часто влечет за собой проблемы безопасности из-за их пожароопасности. Особенно, когда исследователи пытаются упаковать как можно больше энергии в минимальный объем батареи. Создание аккумуляторов из твердых электролитов, как продемонстрировали ученые из ORNL, может снять проблемы безопасности и ограничения по размеру.

«Для того, чтобы создать более безопасный и легкий аккумулятор, необходимо проводить первоначальное проектирование с упором на безопасность разработки», - сказал Чэнду Лянь из ORNL, который возглавлял недавно опубликованное исследование в журнале Американского химического общества (Journal of the American Chemical Society). «Мы начали с обычного материала, который обладает высокой стабильностью в аккумуляторных системах. В частности, с того, который является совместимым с анодом лития».

В конечном итоге, способность использовать чистый металл лития в качестве анода может привести к увеличению мощности батарей в 10 раз.

«Циклирование высокореактивных металлов лития в горючих органических электролитах вызывает серьезные опасения с точки зрения безопасности», - сказал Лянь. «Твердый электролит, помимо высокого уровня безопасности, позволяет хорошо циклировать металлам лития».

Команда ORNL разработала свой твердый электролит путем манипулирования материалом, который называется тиофосфат лития, таким образом, чтобы он смог проводить ионы в 1000 раз быстрее, чем его естественная форма. Ученые применили химический процесс, называемый наноструктурированием, который изменяет структуру кристаллов, наполняющих материал.

Ученые продолжают лабораторное тестирование батарейных элементов. Отметим, что патент на их изобретение находится на стадии рассмотрения.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий