Новости космоса и технологий. » Химия » Специально разработанный электродный материал приближает разработку аккумуляторов к быстрой зарядке

Специально разработанный электродный материал приближает разработку аккумуляторов к быстрой зарядке

Опубликовал: Admin, 10-10-2020, 01:01, Химия, 38, 0

Специально разработанный электродный материал приближает разработку аккумуляторов к быстрой зарядке

Электромобили становятся все популярнее, но их долгое время зарядки является серьезным недостатком для потенциальных клиентов. В то время как типичный внедорожник с двигателем внутреннего сгорания может проехать 300 миль с пятиминутной дозаправкой, современному электромобилю требуется около часа, чтобы накопить достаточно энергии, чтобы проехать такое же расстояние. Технология для литий-ионной батареи большой емкости, которая быстро заряжается и работает эффективно, все еще остается нереализованной целью, но исследователи теперь ближе, чем когда-либо.

8 октября международная группа исследователей опубликовала подробную информацию о материале электродов, который позволяет создавать такие передовые батареи. Наука.

«Сочетание высокой энергии, высокой скорости и длительного срока службы - это святой Грааль исследований Battery , Который определяется одним из ключевых компонентов батареи: материалами электродов», - сказал Хэнсин Джи, профессор Университет науки и технологий Китая (USTC). «Мы стремимся найти электродный материал, который может повлиять на показатели производительности, полученные в результате лабораторных исследований, и обещает соответствовать технологиям и требованиям промышленного производства».

Энергия входит в батарею и выходит из нее в результате электрохимических реакций в электродах, что очень эффективно и эффективно литий-ионный По словам первого автора Хунчан Цзинь из USTC, передача имеет первостепенное значение, особенно при передаче энергии от батареи к устройству через анод.

Исследователи обратились к черному фосфору, материалу, который раньше рассматривался для использования в электродах, но от него обычно отказываются из-за его тенденции к деформации по слоистым краям, что делает перенос ионов лития крайне неэффективным и делает материал более низкого качества. Благодаря сочетанию черного фосфора с графитом химические связи между этими двумя материалами стабилизируют и предотвращают проблемные изменения кромок.

Команда также решила еще одну проблему, мешающую материалу: электролиты могут распадаться на менее проводящие части и накапливаться на поверхности электрода, препятствуя переносу ионов лития в материал электрода Как пыль, заслоняющая свет сквозь стекло. Команда нанесла тонкий слой полимерного геля на электрод материалы и усиленный путь транспорта литий-иона, эффективно предотвращая проблему.

«Композитный анодный материал восстановил 80% своей полной емкости менее чем за 10 минут и демонстрирует срок службы 2000 циклов при комнатной температуре, который был измерен в условиях, совместимых с промышленными процессами производства», - сказал соавтор Сэн Синь. профессор Института химии Китайской академии наук. «Если удастся добиться масштабируемого производства, этот материал может предоставить альтернативу, обновленный графитовый анод, и подтолкнуть нас к литий-ионной батарее с Удельной энергией Более 350 Вт-час на килограмм и возможностью быстрой зарядки. Успешное проецирование вышеперечисленных параметров на электромобиль значительно повысит его конкурентоспособность по сравнению с бензиновыми автомобилями ».

350 ватт-час на килограмм описывает энергоемкость батареи - электромобиль с такой батареей может проехать 600 миль на одной зарядке. Для сравнения, представленная на рынке Tesla Model S может проехать 400 миль без подзарядки.

По словам Джи, с помощью этой новой технологии исследователи планируют заняться как фундаментальными научными вопросами процесса зарядки-разрядки литий-ионных ионов, так и отраслевыми вопросами о способах масштабирования производства композитных материалов в более мягких условиях.

«Мы будем исследовать инженерные материалы рационально выбранной структуры, но с учетом цены и практичности, чтобы добиться привлекательных характеристик», - сказал Джи.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии