Разработан серный катод для твердотельных аккумуляторов с ёмкостью 1500 мА·ч/г

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета создали композитный катод на основе серы для твердотельных аккумуляторов. Удельная разрядная ёмкость материала составила около 1500 мА·ч на грамм, что соответствует 89% от теоретического максимума серы — 1675 мА·ч/г.

Ключевым технологическим решением стал одноэтапный процесс шарового измельчения. Все три компонента катода — твёрдый электролит, токопроводящий углерод и сера — перемалываются одновременно. В результате формируется метастабильная интерфаза между частицами, которая улучшает контакт материалов и повышает коэффициент использования активного вещества. Прежние методы — раздельное измельчение компонентов или ручное смешивание — приводили к недостаточному контакту частиц серы и электролита, что снижало производительность.

Автор: Jason Smith/ UChicago PME Источник: interestingengineering.com

Помимо ёмкости, команда решила проблему объёмных изменений при зарядке и разрядке. Сера при заряде расширяется, тогда как большинство анодных материалов сжимаются. Исследователи скомпоновали отрицательный электрод из кремния с положительным электродом из сульфида лития таким образом, что расширение одного электрода компенсирует сжатие другого, уменьшая суммарное изменение толщины ячейки.

Работоспособность системы подтверждена не только на таблеточных, но и на мешочных элементах с листовыми электродами — формате, масштабируемом для промышленного производства. Сера как сырьё значительно дешевле лития и кобальта, применяемых в стандартных литий-ионных аккумуляторах. Исследование выполнено совместно с Калифорнийским университетом в Сан-Диего и компанией LG Energy Solution.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему барсук делит свою нору с лисицей, даже когда у обоих есть детёныши

Представьте старую барсучью нору с несколькими выходами. Из одного появляется барсук, а немного позже из соседнего выходит лисица. Причём оба животных здесь не случайные гости. Под землёй у каждого...

От The Beatles до Майкла Джексона: как киномагнитофон Nagra создавал историю музыки

Nagra знают в основном по кино и репортажам. Швейцарские портативные катушечные магнитофоны разработал польский инженер Стефан Кудельский, а само название по-польски означает «запишет». С конца...

Optonica SA-2121H: ресивер, где проще заменить транзисторы, чем один конденсатор

В 1975 году японская Sharp выделила звуковое направление в отдельное подразделение Optonica. Задумывали его как конкурента признанным производителям hi-fi аппаратуры, и линейка получилась широкая:...

Аккумуляторы из вторсырья превзошли новые заводские батареи: как модернизация катода и графита увеличила их ресурс в два раза

Литий-ионные аккумуляторы окружают нас повсюду: они питают смартфоны, ноутбуки, электроинструменты, системы хранения энергии и электромобили. У всех этих батарей есть общая проблема — со...

7300 лет назад супервулкан засыпал Японию пеплом. Почему одни племена вымерли, а другие пережили демографический скачок

Около 7300 лет назад в Восточно-Китайском море, всего в тридцати километрах к югу от японского острова Кюсю, проснулся подводный вулкан Кикай. Это извержение получило в науке двойное имя...