Войти
КО IT для бизнеса

Магнитное поле увеличивает емкость батарей в три раза

3543
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
  • 25.06 04:09
  • 3
Як-130 с оружием "воздух-воздух" может быть прекрасным охотником на БПЛА
  • 25.06 03:56
  • 6
О Су-57 - свежая (от 19 июня) статье MWM
  • 25.06 03:39
  • 16164
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 25.06 02:16
  • 1
Путин обвиняет НАТО в подготовке к войне против России (Die Welt, Германия)
  • 25.06 01:22
  • 6
Ушаков: РФ ждёт не выполнения договоренностей Анкориджа, а победы
  • 25.06 00:00
  • 0
Комментарий к "Европа ищет агрессора, роль которого Россия играть не будет (Политика, Сербия)"
  • 24.06 06:04
  • 129
МС-21 готовится к первому полету
  • 24.06 05:39
  • 0
Комментарий к "В США рассказали о советском «Граните» для уничтожения авианосцев"
  • 24.06 01:40
  • 1
Зеленский подписал закон об увеличении военных расходов на 2026 год
  • 24.06 01:33
  • 3
Почему Politico в последний момент отменило статью Лаврова
  • 23.06 05:26
  • 1
Удар по Воронежу противник наносил франко-британскими ракетами Storm Shadow
  • 22.06 23:29
  • 0
О цитатах из Е. Холмогорова.
  • 22.06 20:53
  • 1
На Западе рассказали о будущем Т-14 «Армата»
  • 22.06 05:23
  • 0
Комментарий к "УДОБНАЯ ИСТОРИЯ, ИЛИ КАК ВЫПИЛИТЬ ИЗ ИСТОРИИ РОССИИ XX ВЕК"
  • 22.06 03:25
  • 0
Об "Орланах" - от 19fortyfive.