Gorskie.ru на Twitter Gorskie.ru на VK Gorskie.ru в Одноклассниках 
rueniw
В Института Вейцмана разработаны безопасные и надежные литий-металлические батареи

Исследователи из Института Вейцмана разработали инновативный подход к созданию литий-металлических аккумуляторов. Эти аккумуляторы используют твердый электролит, что значительно снижает риск возгорания и увеличивает срок службы батарей.

Каждый раз, когда мы заряжаем наш смартфон, это не проходит без следа для аккумулятора: в его структуре возникают мельчайшие металлические образовании — дендриты. При увеличении их числа внутри аккумулятора может возникнуть короткое замыкание, что в свою очередь может привести к его возгоранию.

Литий-металлические батареи представляют собой многообещающую альтернативу: они легче, обладают большей ёмкостью, работают дольше и заряжаются быстрее. Благодаря этим характеристикам, их можно рассматривать как потенциал для применения во множестве устройств, где используются литий-ионные батареи. Однако стоит отметить, что в литий-металлических аккумуляторах дендриты образуются гораздо быстрее.

Исследование, проведённое в Институте Вейцмана, дало возможность определить основные факторы, влияющие на образование дендритов в литий-металлических батареях, а также быстро проверять их эффективность и уровень безопасности. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature.

Во время разрядки аккумулятора положительно заряженные ионы перемещаются от анода к катоду через электролит. При зарядке их движение происходит в обратном направлении. В литий-металлических батареях анод представляет собой чистый металлический литий, в отличие от графитового анода, который используется в литий-ионных аккумуляторах. Литий очень активно взаимодействует с электрохимическим компонентом и, при этом, быстро приводит к образованию опасного количества дендритов.

Чтобы избежать риска возгорания литий-металлических аккумуляторов, можно заменить жидкий электролит на твердый, например, используя композит, состоящий из полимеров и керамических частиц. Ученые применили спектроскопию ядерного магнитного резонанса, чтобы наблюдать за образованием дендритов и выявили оптимальный состав для твердого проводящего слоя: 40% керамических элементов и 60% полимерных. Интересно, что в батареях с наибольшей надежностью и долговечностью количество дендритов не уменьшилось, а даже возросло по сравнению с обычными аккумуляторами. Тем не менее, эти дендриты были успешно заблокированы, что позволило избежать формирования опасных мостиков.

Полученные результаты могут быть применены для создания более безопасных аккумуляторов, которые будут способны хранить больше энергии, при этом нанося меньший вред окружающей среде и снижая экономические затраты. Такие батареи найдут применение в различных устройствах, включая электромобили и электросамолеты, обеспечивая более длительный срок службы без увеличения размеров и веса.

Прочитано 497 раз

Читайте нас на:

    

    Канал Gorskie.ru в Telegram

Еврейский информационный центр

Gorskie.ru - первый сайт горских евреев, основанный в 2000 году. Мы являемся независимым информационным проектом, рассказывающем не только о жизни евреев Кавказа, но и о еврейских общинах по всему миру.

 Gorskie.ru на Twitter Gorskie.ru на VK Gorskie.ru в Одноклассниках 

Информация

Архив

« Февраль 2025 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28    

Рассылка