. Если бы можно было найти способ устранить рост дендритных кристаллов во время зарядки, батареи с анодами из литиевой металлической фольги (отрицательные электроды) могли бы обеспечить как минимум в два-три раза больше энергии емкость существующих литиево-ионных батарей. Кристаллы, называемые дендритами, образуют игольчатые структуры, которые могут расти достаточно для достижения катода (положительный электрод), вызывая короткое замыкание, которое может разрушить батарею и привести к пожару.
Среди усилий по подавлению образования дендритов использовались полутвердые или твердые полимерные или керамические электролиты для замены жидких органических растворителей, используемых в настоящих ионно-литиевых батареях, а также различных покрытий и переходных слоев. Одна из таких попыток обеспечить покрытие была получена из Университета Райса. Согласно пресс-релизу Rice, команда в лаборатории химика Джеймса Тур создала углеродное нанотрубное покрытие, которое кажется многообещающим.
| Прекращение роста дендритов Физический контакт атомов углерода с литиевым металлом уменьшает пленку нанотрубки, но уравновешивает ее, поскольку металл добавляет ионы лития, а ионы перераспределяются по всей пленке нанотрубки. В пресс-релизе говорится: «Когда аккумулятор используется, пленка разряжает сохраненные ионы, а основной литиевый анод заправляет ее, сохраняя способность пленки остановить рост дендрита». В тестах университетского университета Райса запутанная пленка нанотрубок эффективно гасила дендриты в течение 580 циклов заряда / разряда тестовой батареи. Полные литиевые металлические ячейки сохранили 99,8% их кулоновской эффективности (показатель того, насколько хорошо электроны движутся внутри электрохимической системы). СОПУТСТВУЮЩИЕ СТАТЬИ
Другим преимуществом покрытий из углеродных нанотрубок является способность быстро заряжать литиевую металлическую батарею. «Емкость этих батарей огромна, но то же самое замечательно, что мы можем довести их от нулевого заряда до полной зарядки через пять минут, вместо типичных двух часов или более, необходимых для других батарей», — сказал Тур. Быстрая зарядка, как правило, считается одним из требований для дальнейшего принятия EV широкой публикой. Исследование Университета Райса может стать шагом в правильном направлении в целях электрификации транспортной системы. Старший редактор Кевин Клеменс уже более 30 лет пишет об энергетических, автомобильных и транспортных темах. Имеет степень магистра в области материаловедения и экологического образования, а также докторскую степень по машиностроению, специализирующуюся на аэродинамике. Он установил несколько мировых наземных скоростных рекордов на электрических мотоциклах, которые он построил в своей мастерской.
|
Загрузка...