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

Как небольшой Тайвань стал мировым центром производства чипов

Компания может разработать процессор, годами продавать его под своим именем и при этом не иметь ни одного завода, способного его изготовить. За производством она обратится к специализированной...

✦ ИИ  Зачем в мороженое добавляют воздух

В шарике мороженого воздуха может быть примерно половина объёма — его вводят туда специально. Пузырьки участвуют в создании привычной лёгкой текстуры, поэтому их присутствие само по себе...

Покадровая съемка электронов впервые показала, как свет вызывает квантовые переходы в графене

Скорость работы современной компьютерной техники уперлась в фундаментальное физическое ограничение. Тактовая частота серийных кремниевых процессоров уже два десятилетия держится на уровне...

Ученые вырастили организм, от которого произошла вся сложная жизнь. Внутри него не оказалось органов

Все живые существа на Земле делятся на две принципиально разные группы.К первой относятся бактерии и археи. Их клетки устроены относительно просто: внутри нет изолированных отсеков, а генетический...

Где в мозге находится сознание и почему ученые десятилетиями искали его не там

В каждую секунду глаза передают в мозг огромный объем зрительной информации, но человек осознает лишь малую ее часть. Остальные сигналы обрабатываются без участия сознания. Чтобы понять, чем...