Войти
КО IT для бизнеса

Магнитное поле увеличивает емкость батарей в три раза

3379
0
+6
Микроструктурные электроды нового типа литий-ионного аккумулятора
Микроструктурные электроды нового типа литий-ионного аккумулятора. Источник: rnd.cnews.ru.
Источник изображения: rnd.cnews.ru

В швейцарском Институте Поля Шеррера (PSI) и Высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich) разработали простую и недорогую процедуру, позволяющую значительно улучшить производительность обычных литий-ионных аккумуляторов. Она подходит для батарей всех размеров — для часов, смартфонов, ноутбуков и автомобилей — увеличивает их емкость и сокращает время зарядки.


Достичь это авторам, опубликовавшим статью о своём изобретении в журнале Nature Energy, удалось не обращаясь к новым материалам, а более полно реализуя потенциал уже имеющихся — оптимизировав графитовый анод литий-ионной батареи.


Графит состоит из спрессованных слоев. При зарядке-разрядке батареи ионы лития должны просачиваться сквозь эту плотную массу в обоих направлениях. Для этого им приходится находить обходные пути, что снижает производительность батареи.


Избавиться от этого недостатка можно, если на стадии изготовления выстроить эти слои вертикально: перпендикулярно поверхности анода, ориентированными в направлении катода.


Для этого ученые ETH Zurich адаптировали технологию, применяемую в производстве синтетических композитных материалов. Графитовые хлопья покрывали наночастицами оксида железа, чувствительными к магнитному полю, а затем смешивали их с этиловым спиртом. На полученную взвесь уже намагниченных хлопьев воздействовали внешним полем интенсивностью 100 миллитесла (примерно как магнит бытового холодильника). Вращая такой магнит инженеры смогли ориентировать все пластинки графена параллельно друг-другу и вертикально, как книги на полке. Образующаяся формация сводит к минимуму длину пути диффузии ионов лития.


Изображения, полученные с помощью микроскопа, показали, что если магнитное поле не отключать в процессе высыхания суспензии, пластинки сохраняют новую ориентацию. Остающиеся в аноде наночастицы оксида железа не оказывают никакого воздействия на функции батареи.


В лабораторных условиях оптимизация анода позволила авторам добиться трехкратного роста емкости. В коммерческих батареях из-за их более сложной конструкции выигрыш должен быть скромнее, порядка 30-50%, но дальнейшие эксперименты могут улучшить этот предварительный прогноз. Интересно, что эта технология переносится и на другие конструкции батарей с анодом и катодом, включая натрий-ионные.

Права на данный материал принадлежат КО IT для бизнеса
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 21.04 21:45
  • 8515
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 21.04 21:27
  • 0
Да при чем тут танки, господи! Ответ на "Все украинские танки почти уничтожены: сможет ли западная помощь спасти положение? (19FortyFive, США)"
  • 21.04 21:02
  • 0
Ответ на "Чиновник США: Украина “на 90%” готова согласиться на мирное предложение США — теперь дело за Россией (New York Post, США)"
  • 21.04 18:33
  • 0
Ответ на ""Украине не нужны русскоязычные регионы": США готовы признать новые границы (The Wall Street Journal, США)"
  • 21.04 14:23
  • 1
Почему Россия отнюдь не обречена (The National Interest, США)
  • 21.04 14:20
  • 24
Военкор: без десантных операций мощного прорыва обороны ВСУ российской армией можно не ждать
  • 21.04 08:17
  • 1
Стало известно о планах доверить SpaceX создание «Золотого купола» для США
  • 21.04 07:30
  • 3
19FortyFive: США могут забыть о F-47, поскольку Китай строит один истребитель-«невидимку» за другим
  • 21.04 01:41
  • 1
«Хаска-10» готова к серийному выпуску и работе в Арктике
  • 20.04 09:53
  • 314
Главком ВМФ России: проработан вопрос о создании нового авианосца
  • 20.04 04:55
  • 1
О противостоянии ЗРС и ЛА
  • 20.04 00:29
  • 0
Ответ на "Эксперт Коротченко: истребитель F-16 ВСУ могли сбить ЗРС С-300В4 или ЗРК "Бук""
  • 19.04 20:12
  • 0
Ответ на ""Откуда взялась третья ракета?" Как был сбит украинский F-16"
  • 19.04 02:48
  • 1
О Ту-22Мn, -95М, -160, Су-34, и ПАК ДА
  • 19.04 01:05
  • 0
Ответ на "На Западе назвали украинские F-16 устаревшими"