Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз

Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз

Команда ученых во главе со специалистами из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружила новый тип кремний-углеродных нанокомпозитов, из которых можно изготовить электроды, повышающие емкость современных аккумуляторов в 10 раз.

Новый электрод позволяет минимум в 5 раз увеличить электрическую мощность батарей и создавать более надежные и дешевые аккумуляторы, которые так нужны современной технике.

Как материал для изготовления аккумуляторов кремний имеет свои преимущества и недостатки. Он может хранить большой заряд, но при зарядке «разбухает» и увеличивается в 3 раза по сравнению со своим обычным состоянием. В результате, если плотно упаковать кремниевые электроды, это расширение может вызвать взрыв батареи.

Ученые решили создать наноразмерные композитные электроды, состоящие из кремния и углерода. Сочетание высокой проводимости углерода и большой емкости кремния позволяют сделать идеальный аккумулятор: емкий и с большой силой тока.

В лаборатории новые электроды демонстрируют уникальные достоинства: сохранение характеристик батареи после 100 циклов заряд/разряд и емкость около 1000 миллиампер-часов на грамм материала – это в 5-10 раз больше емкости обычных электродов литий-ионных аккумуляторов. Более того, благодаря углеродным нановолокнам скорость зарядки нового аккумулятора в 60 раз выше, чем у аккумуляторов с электродами из чистого кремния.

Как и ожидалось, при зарядке нового аккумулятора на основе кремний-углеродного нанокомпозита слой кремния равномерно увеличился в объеме на 300%, благодаря чему повышается эффективность и долговечность батареи.

В дальнейшем ученые планируют определить оптимальную толщину слоя кремния композитного электрода и создать прототип нового дешевого аккумулятора с большой емкостью и продолжительным сроком службы.

Источник: vpk.name

Похожие новости:
Новые японские батареи увеличат время работы смартфонов
Деловая газета Nikkei сообщила о новой инновационной технологии японских ученых. Компания Shin-Etsu Chemical разработала новейшую технологию производства литий-ионных аккумуляторных батарей. В состав батарей будет входить новый компонент, который увеличит емкость элементов питания ..
2013-08-3 1483 0 Технология
0
Химики удвоили емкость литий-ионных батарей
Сотрудник Высшей технической школы Цюриха Максим Коваленко и его коллеги разработали методику получения нанокристаллов олова, которая позволит почти в два раза увеличить рабочую емкость литий-ионных батарей. Работа химиков опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, ..
2013-04-10 1528 0 Технология
0
Ученые увеличили КПД прозрачных солнечных батарей
Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали эффективные прозрачные солнечные батареи. Это изобретение было сделано еще в прошлом году, но сейчас его создатели вдвое увеличили КПД батарей, сообщает «Азиатский репортер». Ученые из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе смогли значительно увеличить эффективность прозрачных ..
2013-07-31 1938 0 Технология
0
Созданы батарейки, которые можно будет использовать 27 лет
О новой впечатляющей разработке сообщили исследователи из немецкого центра ZSW. По их заявлению, удалось создать литий-ионные батареи, которые будут функционировать на протяжении 27 лет. Как сообщают сами специалисты, их батареи отлично подойдут для электромобилей, ведь даже после 10 тысяч циклов ..
2013-06-12 1972 0 Технология
1
Новый метод повысит мощность солнечных батарей
Команда исследователей из Имперского колледжа в Лондоне обнаружила, что если разместить множество цилиндрических алюминиевых шипов на вершине солнечных батарей, то это может значительно повысить количество света, которое будет захватываться поглощающем слоем солнечных батарей, что повысит их мощность больше ..
2013-10-24 1694 0 Технология
1
NASA испытало робота-полярника в Гренландии
NASA провело первые испытания робота-полярника GROVER. Аппарат на солнечных батареях на протяжении пяти недель проводил радарное сканирование ледников Гренландии, причем периодически связь с ним пропадала из-за ухода спутников за горизонт. Работа GROVER, о которой сообщается на сайте ..
2013-07-11 1094 0 Технология
0
Емкость Li-ion батарей вырастет на 40 процентов
Инженеры Solid Energy Systems спроектировали новые аккумуляторы, которые позволят увеличить срок службы мобильных телефонов. Замена графитового электрода на литиевый с полимерным покрытием (электролит – ионная жидкость), позволит увеличить объем запасаемой энергии не менее, ..
2013-11-28 949 1 Технология
0
Новая технология увеличивает КПД солнечных батарей
По словам ученых, материал, который разделяет частицы света на несколько пакетов энергии в конечном счете может сделать работу солнечных батарей более эффективной. Материал, известный как пентацен (pentacene), находясь в тонком слое покрытия солнечной батареи, может ..
2013-04-21 2474 0 Технология
0
Будущие батареи будут работать на сахаре
Исследователи из Токийского научного университета обратили свой пристальный взор на сахар в надежде, что с помощью данного продукта питания наконец-то удастся решить проблему растущих расходов, связанных с созданием литий-ионных батарей. Возможно, ученые обнаружили идеальный компонент для создания ..
2012-10-5 1713 2 Технология
0
Tesla подстраховала газовые электростанции большой батареей
Американская компания Tesla Motors 30 января 2017 года ввела в строй аккумуляторную систему хранения энергии, которая призвана компенсировать нехватку электроэнергии, вызванную отключением газовой электростанции. Как пишет The New York Times, батарея емкостью 80 мегаватт-часов заработала в Онтарио ..
2017-01-31 7853 0 Технология
0
Ученые США знают, как сделать крышу солнечной батареей
Солнечные батареи до сих пор производятся только специализированными предприятиями, и для их изготовления используются некоторые высокотоксичные вещества, такие как хлорид кадмия. Однако исследователь из Колледжа Св. Марии в штате Мэриленд говорит, что скоро мы сможем создавать солнечные батареи, просто рисуя их на подходящей для этого ..
2015-10-11 1303 0 Технология
1
Прорыв в разработке аккумуляторных батарей
Представьте себе мобильный телефон, который держит заряд больше недели, а затем заряжается за 15 минут. Фантастика? Но она может стать реальностью благодаря новому исследованию ученых Северо-Западного университета (г. Эванстон, штат Иллинойс, США). Команда инженеров разработала электрод ..
2011-12-21 6227 0 Технология
0
Аллерген приспособили в качестве анода для аккумулятора
Ученые предложили использовать пыльцу в литий-ионных аккумуляторах в качестве сырья для создания анодов. Статья была опубликована в журнале открытого доступа Scientific Reports.Чтобы получить материал для электродов, исследователи подвергли пыльцу рогоза и пчелиную пыльцу твердотельному пиролизу в присутствии инертного ..
2016-02-08 890 0 Технология
0
Tesla раскрыла планы по строительству "гигафабрик"
Tesla строит целый комплекс заводов Gigafactory, на которых компания собирается выпускаться аккумуляторные батареи нового поколения и солнечные панели. Планы компании по их строительству довольно обширные. Первую такую «гигафабрику» по производству аккумуляторных батарей Tesla строит в пустыне в Неваде, ..
2017-03-05 4833 0 Технология
0
В Токио открылась Международная экологическая выставка
В четверг в Токио открылась выставка, на которой более 700 компаний и организаций представили свою экологически чистую продукцию. PanaHome, дочерняя компания японского производителя электроники Panasonic, представила дом, крыша которого полностью сделана из панелей солнечных батарей. Представители компании ..
2013-12-13 839 1 Технология
0