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

Зачем на пульте телевизора четыре цветные кнопки и почему они часто ничего не делают

На телевизионном пульте почти всё понятно без инструкции. Цифры переключают каналы, качелька меняет громкость, кнопка с домиком открывает главное меню. Но рядом встречается загадочная четвёрка:...

Крок-месье: как горячий бутерброд с ветчиной и сыром стал классикой парижских кафе

Крок-месье не похож на блюдо, которому нужна легенда. Два ломтика хлеба, ветчина, сыр, жар — конструкция почти вызывающе проста. Но именно такие вещи иногда лучше всего приживаются в...

Почему пассажирские самолёты заправляют авиационным керосином, а не бензином

Самое массовое топливо для транспорта в мире — бензин. Однако не больших самолетов. Авиационный керосин — основной вид топлива для современных пассажирских и грузовых лайнеров...

Почему DTF-перенос отваливается после стирки: что происходит с клеевым слоем при разных режимах пресса

DTF-печать на одежде выглядит простой технологией: напечатал плёнку, присыпал порошком, запрессовал. Сразу после пресса принт обычно выглядит безупречно. Неприятности начинаются позже, через три...

Почему в ЗАГСе подпись ставит сначала невеста, а потом жених

Церемония государственной регистрации брака в органах ЗАГС всегда вызывает особые эмоции. Молодожёны стоят перед сотрудником, произносят слова согласия, обмениваются кольцами и в определённый...