BTC/USD 10907.97 -1.53%
ETH/USD 372.78 -3.26%
LTC/USD 46.95 -3.62%
BRENT/USD 43.09 -0.48%
GOLD/USD 1949.69 6.14%
RUB/USD 75.03 -0.22%
Tokyo
Moscow
New-York

Ученые разработали новый тип катода для аккумуляторов

0

Аккумулятор

Ученые из Университета Мэриленда и Военно-исследовательской лаборатории армии США разработали катод нового химического типа без переходного металла для литий-ионных аккумуляторов. Открытие позволяет увеличить плотность энергии накопителей, сохранив их безопасность.

Используя обратимое преобразование и интеркалирование галогена в графитовой структуре, исследователи представили полностью водные литий-ионные аккумуляторы с хорошей стабильностью при циклическом воздействии и проектной плотностью энергии 460 Вт/кг (общая масса катода и анода). В отличие от традиционных литиевых аккумуляторов, новые элементы для накопления заряда используют не только катионы Li, но и анионы галогенов (LiCl и LiBr).

Выходная мощность созданной батареи сравнима с показателями существующих устройств, но плотность энергии на 25% выше. При этом такой аккумулятор намного безопаснее. Новый катод способен удерживать 240 мА/г в течение часа работы за счет накопления ионов лития в четырехвольтных элементах. Команда продемонстрировала обратимость в течение 150 циклов.

Структура

Помимо портативных аккумуляторов, этот химический состав можно использовать в устройствах, которые требуют больших энергий на уровне киловатт или мегаватт. Применение также оправдано, когда безопасность и токсичность являются основными проблемами, включая невоспламеняющиеся накопители для самолетов, морских или космических кораблей, а также крупногабаритных систем хранения.

Ученые говорят о приближении технологии аккумуляторов на водной основе к коммерческому применению. Однако пока что неизвестно, можно ли разработать долговечный прототип.

Недавно ученые также представили опытный образец водного аккумулятора, который может полностью заряжаться и разряжаться всего за несколько секунд.

текст: Илья Бауэр, фото: ARL, auto-tuning