Российские ученые сделали аккумуляторы более емкими

23 Декабря 2015 1 5

Ученые из Института химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН создали новый материал для литий-ионных аккумуляторов на основе наноразмерного литий-марганцевого оксида. Батареи на его основе будут более емкими, а скорость их заряда значительно возрастет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials, сообщает Научная Россия.

Один из электродов аккумулятора — катод — должен иметь в своем составе ионы d-металлов, которые способны легко менять степень окисления. В качестве второго — анода — чаще всего используется углеродный материал (например, графит). Оба эти электрода обладают способностью обратимо внедрять в свою структуру и экстрагировать ионы лития. Однако когда эти последние, будучи положительно заряженными, уходят из вещества, по закону электронейтральности ионы d-металла должны окисляться: из одно- в двухвалентные, из двух- в трех- и т.д.

Раньше исследовали материалы, из которых можно было экстрагировать только один ион лития на формульную единицу, при этом заряд иона d-металла увеличивался также на единицу — то есть происходил одноэлектронный процесс, что определяло достаточно небольшую емкость аккумулятора. В дальнейшем стало понятно: необходимо найти такие материалы, из структуры которых можно было бы экстрагировать два или три иона лития, а для этого нужно подбирать d-металлы, способные к многоэлектронному процессу окисления-восстановления.

Российские ученые обнаружили, что в качестве таких металлов можно использовать никель, ванадий, марганец. В данном случае был выбран третий вариант, так как первые два ядовиты.

«Наша статья посвящена новому электродному материалу на основе литий-марганцевого оксида, в котором может быть реализован процесс экстракции-внедрения нескольких ионов лития из структуры и окисления-восстановления ионов марганца не на одну единицу, а на две, причем при высоком напряжении. В результате получилось и повысить напряжение, и увеличить емкость», — пояснила один из авторов исследования Нина Косова.

Ученые воспользовались твердофазным механохимическим синтезом, который в последнее время широко используется для создания новых функциональных материалов. С помощью механохимии нужное соединение удалось синтезировать, во-первых, при комнатной температуре, без всякого нагрева, а во-вторых — в наноразмерном состоянии.

В перспективе материал может быть использован для изготовления литий-ионных аккумуляторов, которыми сегодня оснащено множество устройств — от мобильных телефонов до электромобилей.

Французы продемонстрировали безвоздушные шины...

Для производства будут использовать разлагаемые биоматериалы, в частности...

Амазонка оказалась на грани катастрофы

Международное сообщество ученых предупреждает о возможной катастрофе в Амазонской...

"Утечка мозгов" из страны – приговор для Украины

Процесс так называемой утечки мозгов начался в нашей стране и в странах СНГ уже давно,...

Японские автоконцерны вкладываются в беспилотники

Через три года правительство Японии собирается разрешить передвиаться на автомобилях...

Загрузка...
Загрузка...

На Полтавщине археологи обнаружили уникальные...

При раскопках Бельского городища найдены уникальные предметы VI в. до н.э., в том числе...

Украинцы смогут переводить деньги через Facebook

Размер комиссии за перевод — 0,8% от суммы перевода + 2,5 грн; сумма перевода — от 1...

Маск получил устное согласие властей на рытье тоннеля...

Скоростной подземный поезд будет двигаться в вакуумной трубе со скоростью свыше 500...

«Ядерную осень» на планете спровоцируют всего 5 бомб

Американские ученые подсчитали, сколько ядерных взрывов могут огубить Землю

Электротранспорт Днепра переходит на безналичный...

Устройство будет принимать карты банков любой страны мира

Украинские музеи под открытым небом стали...

«Google Украина» перевела в виртуал украинскую старину  

Комментарии 1
Войдите, чтобы оставить комментарий
niky

Аккумуляторы будут более Емкие-..это жэ Пустое заявление.....!!!!!! какой процент увеличения Емкости или КПД всего -Аккумулятора--хотя бы с предыдущим!!!!!и это инфа -какогото журналюги...Пустая Ж............па

- -2 +
Блоги

Авторские колонки

Ошибка