Меньше, может быть больше, в следующем поколении батарей

Разработки более совершенных аккумуляторных батарей может быть мутная, но есть глинозема подкладка.

Тонкий слой окиси металла применяется для общих катодов инженерами Brown школе Университета Райс инженерно-выявлены новые явления, которые могут привести к батареям, которые лучше ориентированы на электромобили и более надежные-решетки для хранения энергии.

Исследования в САУ Американского химического общества прикладной энергетических материалов описан ранее неизвестный механизм, с помощью которого литий попадает в батареи, тем самым ограничивая количество раз, его можно заряжать и разряжать на полную мощность.

Но, что характерно, не отсыревает надеется, что в некоторых ситуациях, таких батарей может быть только право.

Лаборатория риса, химических и биомолекулярных инженер Sibani Лиза Biswal нашли сладкое место, в батареи, которые, не максить их емкости, может обеспечить устойчивый и стабильный велоспорт для приложений, которые нуждаются в этом.

Сказал Biswal обычные литий-ионные батареи используют графитовых анодов, которые имеют мощность менее 400 миллиампер-часов на грамм (мАч/г), но кремниевые аноды могут иметь в 10 раз емкость. Что происходит с недостатком: кремний расширяется сплавов с литием, подчеркивая анод. Делая кремний пористый и ограничить его емкость до 1000 мАч/г, тест батареи в команде стабильную велоспорт с отличным потенциалом.

«Максимальная мощность ставит много стресса на материал, так это стратегия, чтобы получить мощность без та же степень стресса,» Biswal сказал. «1,000 миллиампер часов на грамм-это еще большой скачок».

Команда во главе с научным сотрудником Anulekha Харидас проверку концепции сопряжения пористый, высокая емкость кремниевых анодов (вместо графита) с высоковольтными никель марганец кобальт оксид (псу) катоды. Полный литий-ионные батареи клетки продемонстрировали стабильный циклируемость на 1000 мАч/г на протяжении сотен циклов.

Некоторые катоды имели 3-нанометровым слоем оксида алюминия (наносится с помощью осаждения атомных слоев), а некоторые не. Те с глинозема покрытие защищает катод от разрушения в присутствии плавиковой кислоты, которая образует, если даже небольшие количества воды вторгаются в жидкий электролит. Тестирование показало, глинозема также ускорить скорость зарядки аккумулятора, уменьшая количество раз, его можно заряжать и разряжать.

Представляется, что широкое разведение диких в результате быстрого лития транспорта через глинозема, сказал Харидас. Исследователи уже знали о возможных путях кремниевых анодов ловушку лития, что делает ее недоступной для силовых устройств, но она сказала, что это первый доклад самого глинозема поглощения лития до насыщенных. В этот момент, она сказала, слой становится катализатором для быстрой транспортировки к и от катода.

«Это литий-улавливающий механизм эффективно защищает катод, помогая поддерживать стабильную мощность и плотность энергии для полноценных клеток», — сказал Харидас.

Соавторы рис аспирантов Ань Куан Нгуен и Botao песню Фаррен, и Рейчел Индио, исследование и разработка инженер в Форд Мотор ко. Biswal-профессор химической и биомолекулярной инженерии и материаловедения и наноинженерии.

Исследовательская программа Форда университет поддерживает научные исследования.

сделать разницу: спонсорские возможности