Новое открытие объясняет, почему аккумуляторы теряют ёмкость со временем

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Питание и аккумуляторы

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

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...

Почему кофе и чай бодрят: взгляд с точки зрения науки

Вы когда-нибудь замечали, что после чашки кофе фокусировка внимания резко обостряется, но уже через полчаса ясность мысли начинает неумолимо угасать? Эти «американские горки» связаны с конкретными...

Как гора выше Эвереста остаётся невидимой: 75% высоты Мауна-Кеа скрыто океаном

Говоря о горных вершинах, достигающих наибольших высот, невозможно не вспомнить об Эвересте. Эта гора возносится в небо на 8848 метров над уровнем моря, и этот рекорд закреплён в школьных учебниках...