Close
19 октября 2021, Вторник

Новые литий-ионные батареи на основе обычного песка в три раза эффективнее стандартных

16.07.2014 Разместил: Редакция ESOREITER / Источник: GEARMIX.RU 831

Аноды обычных литий-ионных аккумуляторов изготавливаются из графита, но многие считают, что производительность этого материала достигла своего апогея, что побуждает исследователей искать возможные замены. Большая часть внимания уделяется наноструктурам на основе кремния, но его по-прежнему сложно производить в больших количествах.

sand-lithium-ion-battery-1Фото из открытых источников

Но теперь исследователи из Университета Калифорнии, Риверсайд, преодолели проблемы получения нанокремния, применив несложную технологию обработки песка.

Когда Захари Фаворз, аспирант Калифорнийского университета в Риверсайде, работал над созданием более производительных литий-ионных батарей, то заметил, что пляжный песок в Сан-Клементе, Калифорния, состоит в основном из кварца или диоксида кремния. Выяснив, где в США можно было бы найти песок с высоким процентом кварца, он отобрал несколько проб на берегу водохранилища Сидар Крик в Техасе.

Фаворз начал с измельчения песка до нанометрового масштаба, а затем провёл его через ряд стадий очистки, которые придали ему цвет и текстуру, подобную сахарной пудре. Затем он добавил в очищенный кварц обычную соль и магний и нагрел полученный порошок. В этом очень простом процессе, соль выступала в качестве поглотителя тепла, а магний удалял кислород из кварца – что дало в результате чистый кремний. Более того, его наноструктура сформировалась очень пористой – фактически, это 3D-кремний губчатой консистенции. Пористость является одним из ключевых факторов повышения эффективности анодов батарей, поскольку она обеспечивает большую площадь поверхности и позволяет ионам лития проходить через аноды быстрее.

sand-lithium-ion-battery-2Фото из открытых источников

Команда Фаворза разработала аккумулятор размером с небольшую монету, используя новый анод, и этот аккумулятор уже сейчас значительно превосходит обычные литий-ионных батареи. Производительность нового электрода обеспечивает трёхкратное увеличение времени автономной работы различных устройств, включая мобильные телефоны и электромобили.

Исследователи в настоящее время ищут способ получения нано-кремния в больших количествах, и планируют запустить производство аккумуляторов для мобильных телефонов.

‹ Назад
Вперед ›
Метки:
Время
Новости партнеров
Технологии, научные открытия
Самое популярное
На старом снимке NASA обнаружили треугольный НЛО
18.10.2021 958

Известный уфолог Скотт Уоринг сообщил о необычном объекте на околоземной орбите, который в 1986 году..

Экс-капитан ВВС США заявил, что инопланетяне отключили ядерные ракеты
Прогноз на 2022 год от астрологов со всего мира
Какой будет Россия через 30 лет, рассказали эксперты