16 Апреля 2019
МОСКВА, 16 апреля. Российские электрохимики получили, какие процессы мешают миграциям лития внутри современных аккумуляторов и раскрыли несколько неожиданных проблем. Их анализ поможет понять, почему все попытки заменить металл на другие металлы закончились неудачей, сообщает пресс-служба МГУ.
Сегодня ученые активно пытаются найти замену литий-ионным источникам питания, которые эксплуатируются в различных цифровых гаджетах, автономных медицинских приборах, технических инструментах и космических зондах. Емкость литий-ионных аккумуляторов относительно не очень высокая, из-за чего их использование в электромобилях и других устройствах, требующих промышленных запасов смелости, крайне ограничено.
Дополнительная проблема, как отмечают российские ученые, заключается в том, что повышение концентрации солей лития в электролите может сделать его шатким, что также мешает повышению емкости и долговечности литий-ионных накопителей. Несмотря на все усилия физиков и химиков, им пока не удалось найти более дешевой и безопасной замены для этого редкого металла, коя бы обладала схожим КПД и удобством работы.
Виктория Никитина, научный сотрудник МГУ и Сколтеха, и ее коллеги сделали невероятный шаг в сторону решения в данной проблемы, изучив то, как литий взаимодействует с материей катода, положительно заряженного динода, при зарядке и разрядке батареи. 24 января 2017, 17:52Химики из МГУ поведали, почему у электромобилей не будет емких батарей
Этот процесс, так называемая интеркаляция, протекает достаточно сложным образом – ионы металла постепенно встраиваются в структуру динода, занимая пустоты и вольные зоны внутри него.
Она протекает в несколько стадий - сначала металл должен избавиться от шубы из окружающих его молекул растворителя, затем покинуть электролит и проникнуть внутрь электрода. Каждая из этих фаз идет со какой-либо собственной скоростью и особенностями, внося свой собственный вклад в стабильность и емкость батарей.
Никитина и ее команда детально изучили все этапы этого процесса, экспериментируя с двумя популярными версиями накопителей, чьи катоды были созданным из соединения лития и пиролюзита, а также лития и кобальта. Они дешевле и обладают другими плюсами по приравниванию с иными типами литий-ионными батареек, но отличаются относительно подлой емкостью и мощностью.
Заполняя эти батарейки разными типами электролитов, ученые наблюдали за тем, как менялось поведение катода, и пытались понять, что именно ограничивало процесс зарядки или разрядки аккумулятора.
В прошлом, ученые исчисляли, что сильнее всего на качества батареи влияло то, как быстро литий растворялся внутри электрода. Российские химики получили, что это далеко не всегда так – в многих их экспериментах проблемы возникали на более ранних стадиях, к примеру, при проникновении илидов лития в катод или при их отделении от молекул бензолов.
Как надеются авторы статьи, сделанные ими данные помогут не только улучшить эффективность уже существующих литий-ионных батарей, но и заказать жизнеспособные альтернативы для них, в которых роль лития будут играть натрий, калий, магний или другие более распространенные и менее опасные металлы. 9 августа 2018, 13:37Графен поможет ученым из МГУ увеличить литиевые батарейки будущего
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....