Версия для слабовидящих
Ученые создали самовосстанавливающиеся электроды для литиевых батарей Печать Email
Новости об инновациях
29.11.2013

Ученые создали полимерное покрытие для электродов литиевых батарей, которое склеивает мелкие трещины, образующиеся при зарядке-разрядке, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.

Исследователи по всему миру бьются над задачей увеличения емкости отрицательных электродов литиевых батарей, чтобы добиться большей производительности и одновременно уменьшить вес. Одно из наиболее перспективных направлений — электроды из кремния, который обладает большой емкостью и при этом эффективно отдает ионы лития при работе батареи.

Но при зарядке-разрядке батарей такие электроды расширяются и сжимаются, отчего материал трескается и разрушается.

«Мы обнаружили, что срок службы кремниевых электродов увеличивается в 10 раз, если они были покрыты самовосстанавливающимся полимером, в котором любые трещины "затягиваются» в течение нескольких часов", — пояснил Чженань Бао (Zhenan Bao) из Стэнфордского университета.

Группа физиков под руководством Бао несколько лет назад создала, а теперь совершенствует искусственную кожу, материал, обладающий свойствами настоящей кожи — гибкостью, прочностью, высокой чувствительностью и способностью к заживлению травм.

Чтобы разработанная ими искусственная кожа могла проводить электричество, они добавили в полимер, из которого она сделана, наночастицы углерода.

977716998.jpg Рис. 1. Снимки, сделанные при помощи электронного микроскопа. Слева – трещины в полимере, которые образуются при зарядке батареи. Справа – эти же трещины, частично затянувшиеся спустя 5 часов.

Для того чтобы получить самовосстанавливающийся материал, ученые ослабили некоторые из химических связей в полимере.

В результате материал легко разрывается, но концы молекул по краям трещины притягиваются друг к другу и снова образуют химическую связь, «заживляя» разрывы.

Созданные Бао и его коллегами электроды «переживают» 100 циклов заряда-разряда без существенных потерь. Пока что этого недостаточно, чтобы их можно было использовать на практике — так, для мобильных телефонов батареи должны выдерживать 500 циклов заряда-разряда, а для электромобилей — 3 тысячи.

Однако ученые считают, что в будущем их технология позволит достичь нужных показателей.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/uchenye-sozdali-samovosstanavlivayushchiesya-elektrody-dlya-litievykh-batarei

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта