Новое открытие объясняет, почему аккумуляторы теряют ёмкость со временем

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

Международная группа исследователей из Сингапура и США установила механические свойства дендритов — наноразмерных структур, образующихся в литий-ионных аккумуляторах и вызывающих их выход из строя. Работу провели специалисты Технологического института Нью-Джерси, Университета Райса, Технологического института Джорджии, Хьюстонского университета и Технологического университета Наньян.

Дендриты представляют собой игольчатые наросты толщиной в сто раз меньше человеческого волоса. Они формируются на аноде при зарядке, когда литий вместо равномерного распределения по поверхности отрицательного полюса образует металлические структуры. Эти образования прорастают через сепаратор между электродами, вызывая короткое замыкание, перегрев и возгорание батареи.

Автор: Depositphotos Источник: newatlas.com

Исследователи извлекли дендриты из работающих аккумуляторов и изучили их в герметичных камерах с применением электронной микроскопии высокого разрешения. Эксперимент показал неожиданный результат: вопреки предположениям о пластичности дендритов, они оказались хрупкими и жесткими.

Причина заключается в межфазной границе твердого электролита, формирующейся вокруг наростов. Этот слой превращает дендриты в твердые шипы, способные протыкать компоненты элемента. При механической нагрузке они разрушаются на фрагменты, которые остаются внутри батареи как неактивный литий, снижающий емкость.

Автор: Lou Group/Rice University Источник: newatlas.com

Открытие позволяет разработать методы подавления роста дендритов путем блокировки поверхностного слоя, делающего их жесткими. Исследователи рассматривают использование анодов из литиевых сплавов для предотвращения хрупкого разрушения наростов.

Источник: New Atlas

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

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему водители останавливаются после поворота, хотя основной светофор разрешал проезд, и правильно ли они поступают

На регулируемых перекрёстках нередко складывается ситуация, когда разрешающий сигнал основного светофора позволяет выполнить поворот направо, а сразу после поворота располагается пешеходный...

Почему на советском ЗИЛ-157 водитель специально спускал колёса прямо во время движения

Представьте, что тяжёлый грузовик едет по грунтовой дороге, впереди глубокая грязь или рыхлый снег. Казалось бы, перед таким участком нужно проверить, хорошо ли накачаны колёса. Но...

Сколько весит выдох планеты: метаболизм всех людей на Земле производит 2 миллиарда тонн CO₂ в год

Жизнедеятельность человека непрерывно связана с выработкой углекислого газа. С каждым вдохом в легкие поступает кислород, который разносится кровью по тканям и участвует в расщеплении питательных...

Боком в Темзу: как гигантский пароход Great Eastern спускали на воду

Осенью 1857 года на берегу Темзы стоял корабль, который уже до первого плавания оказался слишком большим для привычных правил судостроения. Great Eastern растянулся почти на 211 метров —...

Зачем Grundig объединил кремний и германий: схемотехника катушечника TK 121

Завод Grundig выпускал катушечный магнитофон TK 121 с 1969 по 1973 год. В части сервисных каталогов указан период с 1969 по 1972 год. Размеры корпуса составляют 39,0 x 16,0 x 29,0 см при массе...

Почему беспроводная зарядка убивает аккумулятор смартфона быстрее кабеля

Беспроводная зарядка это чертовски удобно: пришел домой, бросил смартфон на «блинчик» на столе или тумбочке, и никаких поисков провода в темноте. Маркетологи годами продавали нам эту технологию как...