То, что литий-ионные батареи нужно менять на более эффективные и безопасные, ученые поняли давно.
Даже сам изобретатель современных батарей уже нашел им замену. Но процесс поиска альтернативы продолжается.
На этот раз успеха добилась команда американских ученых, представляющих различные университеты.
В своей статье они утверждают, что литий-ионные батареи представляют угрозу для долгосрочного развития технологий сохранения энергии
Литий-ионные батареи плохо справляются с долгосрочным хранением электроэнергии.
При этом все больше опасений вызывает ситуация с добычей лития.
Считается, что в какой-то момент его просто не хватит, чтобы удовлетворять растущие потребности производителей батарей.
Магний является гораздо более перспективным материалом для индустрии аккумуляторов, считают ученые.
Он более стабилен, из-за того, что температура плавления выше лития, он более безопасен, сохраняет заряд дольше, но главное — плотность энергии такой батареи может быть в пять раз выше сегодняшних литий-ионных.
Ученые разработали катод, которые практически не подвержен деградации, что позволит батарее не терять свои свойства на протяжении многих циклов.
Тем временем есть альтернативные батареи, которые уже готовятся к массовому запуску.
Один из стартапов начинает серийный выпуск литий-металлических аккумуляторов, емкость которых в два раза выше, чем у литий-ионных.
Но литий-ионные батареи тоже не собираются уходить в прошлое без боя.
Специалисты из Великобритании предложили заменить графит в анодах литий-ионных батарей на кремний, укрепив структуру анода графеном.
Благодаря этому срок службы аккумуляторов можно увеличить более чем вдвое.
https://www.sciencedaily.com/r...
Группа исследователей под руководством изобретателя литий-ионного аккумулятора Джона Гуденафа
разработала новый тип батарей, которые не воспламеняются, обладают большей энергоемкостью и заряжаются быстрее.
Исследователи из Техасского университета в Остине разработали полностью твердотельные аккумуляторы, которые могут стать безопасной и более эффективной альтернативой литий-ионным батареям, сообщает UT News.
В ходе экспериментов аккумуляторы с твердотельными элементами продемонстрировали энергоемкость в три раза выше, чем емкость литий-ионных аналогов. Такие батареи быстрее заряжаются, выдерживают температуру до −60°C, а также не вредят окружающей среде — для их производства вместо достаточно редкого лития может использоваться натрий, который добывается из морской воды.
«Стоимость, безопасность, энергоемкость, скорость зарядки и продолжительность использования батареи — все это критически важные показатели для дальнейшего распространения электромобилей. Мы верим в то, что наше изобретение поможет решить многие проблемы, которые присутствуют в современных аккумуляторах», — рассказал Джон Гуденаф, профессор Техасского университета в Остине, изобретатель литий-ионных батарей и научный руководитель исследования.
В современных литий-ионных аккумуляторах используется жидкий электролит, который перемещает ионы лития между анодом и катодом. Если батарею зарядить слишком быстро, в жидком электролите образуются отростки лития, которые могут привести к короткому замыканию и возгоранию батареи.
В новом типе аккумуляторов, предложенном командой профессора Гуденафа (в этом году выдающемуся ученому исполнится 95 лет), в качестве электролита используется стекло. Это позволяет применять в качестве анода щелочные металлы (например, литий, натрий или калий) без образования отростков, а следовательно, без риска воспламенения батареи.
До этого заменить жидкий электролит в литий-ионных батареях на твердотельный попытались исследователи из Массачусетского технологического института. Ученые изучили возможность применения для этой цели сульфидов, однако они оказались слишком хрупкими для использования в аккумуляторах.
Оценили 28 человек
38 кармы