Создан долгоиграющий взрывобезопасный аккумулятор будущего без лития
19 дек 2018 17:40 #74997
от ICT
ICT создал тему: Создан долгоиграющий взрывобезопасный аккумулятор будущего без лития
Хаос на страже электрического заряда Ученые Иллинойского университета в Чикаго разработали новую технологию производства аккумуляторных батарей для мобильных устройств, в основе которой лежит принцип использования неупорядоченных частиц оксида магния и непосредственно магниевого анода.Эту идею до них никто не развивал, поскольку неупорядоченные (или беспорядочные, движущиеся хаотично) частицы теоретически и практически могут стать препятствием при производстве и эксплуатации элементов питания. Несмотря на то, ранее технология нигде и никем не применялась, американские ученые уже добились определенных успехов в выбранном направлении. К главным преимуществам магниевых АКБ авторы технологии отнесли их повышенную безопасность в сравнении с литиевыми батареями, а также способность гораздо дольше держать заряд. По словам исследователей, если литий-ионные аккумуляторы уже достаточно давно достигли пика своего развития, то магниевые лишь только начинают свой путь, имея в запасе внушительный потенциал. Суть и потенциал технологии В аккумуляторе, созданном учеными Иллинойского университета, используется созданный ими на основе оксида магния и хрома (MgCr2O4) неупорядоченный материал толщиной порядка 5 нанометров. Его характеризует в первую очередь низкая температура реакции при высокой скорости этой самой реакции. На практике это даст возможность не опасаться перегрева аккумулятора в мобильном устройстве в жаркий летний день или в процессе подзарядки. Литий-ионные батареи, отметим, очень чувствительны к изменению температуры и могут воспламениться и даже
взорваться
прямо в руках у владельца смартфона. Преследуя цель убедиться в своей правоте, ученые провели сравнительный эксперимент, в ходе которого сопоставили 5-нанометрвоый неупорядоченный материал с 7-нанометровым упорядоченным оксидом магния и хрома. Оба материала подвергались различным испытаниям и тестам, включая рентгеновскую абсорбционную спектроскопию и современные электрохимические методы тестирования.
Тестирование первой в мире батареи на неупорядоченных частицах оксида магния в лабораторных условиях Специалисты исследовали структурные и химические изменения в материалах в процессе их тестирования и увидели, что они ведут себя совершенно по-разному. Неупорядоченные частицы оксида магния могут перетекать от анода к катоду, тогда как упорядоченные – нет. На основе полученных результатов ученые сделали вывод о пригодности их новой технологии для создания нового вида аккумуляторных батарей. По состоянию на декабрь 2018 г. технология требовала доработки и не могла быть использована в серийном производстве. Магний лучше лития, никеля и кадмия? О применении магния в перезаряжаемых элементах питания специалисты стали задумываться еще в начале века, даже когда литиевые батареи еще не получили столь широкого распространения. В 2003 г. израильские ученые из университета в Рамат-Гане даже разработали
прототип
нового магниевого аккумулятора, который практически не уступал по своим энергетическим свойствам популярным тогда никель-кадмиевым АКБ. Он тоже выдавал напряжение до 1,2 В, но при этом характеризовался меньшей степенью деградации спустя несколько сотен циклов зарядки и разрядки и в целом был намного более экологичным. В серию аккумуляторы, выполненные по израильской технологии, не пошли. Конкурирующие разработки Существуют и другие технологии, способные заменить собой литиевые АКБ и положить конец их далеко не самым экологичным производству и утилизации. К примеру, еще одна группа американских ученых, на этот раз из Калифорнийского технологического университета,
создала
аккумулятор на основе фторидов – химических соединений фтора с другими элементами таблицы Менделеева. Подобные АКБ в теории характеризуются способностью держать заряд до восьми раз дольше в сравнении с литий-ионными и литий-полимерными. Опять же, они намного безопаснее оных ввиду неподверженности влиянию повышенной температуры окружающей среды или нагреву во время подзарядки. В целом, многие страны сейчас ищут замену не самым дешевым в производстве литий-ионным АКБ. К примеру, Китай отдал предпочтение
аккумуляторам
на твердых электролитах – такие батареи надежнее, безопаснее и производительнее литиевых. Их также характеризует сравнительно малый вес, что позволит уменьшить массу мобильных устройств. Твердотельные аккумуляторы имеют большой потенциал в автомобилестроении – при идентичной емкости они компактнее литиевых, что позволит увеличить запас хода гибридных и электрических транспортных средств без прироста их массы.
Ссылка на источник
Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.
Похожие статьи
Тема | Релевантность | Дата |
---|---|---|
Создан аккумулятор будущего: долгоиграющий, взрывобезопасный и без лития | 48.25 | Среда, 19 декабря 2018 |
В Microsoft придумали долгоиграющий аккумулятор нового типа | 16.57 | Понедельник, 05 октября 2015 |
В России создан взрывобезопасный мобильный телефон | 16.07 | Пятница, 14 октября 2016 |
Создан аккумулятор со временем зарядки 30 секунд | 13.83 | Пятница, 13 ноября 2015 |
Создан аккумулятор для гаджетов, заряжаемый за одну минуту | 13.68 | Вторник, 07 апреля 2015 |
Создан «вечный» аккумулятор, который можно заряжать раз в неделю | 13.54 | Пятница, 07 декабря 2018 |
Создан стартап для строительства Hyperloop – инновационного транспорта будущего | 12.11 | Вторник, 17 февраля 2015 |
Создан узел российской квантовой сети для интернета будущего | 12.11 | Четверг, 09 июня 2022 |
Абрамченко отметила, что три крупных месторождения лития закроют потребности РФ | 9.48 | Четверг, 22 июня 2023 |
Химики предложили использовать плесень для получения лития из старых аккумуляторов | 9.38 | Понедельник, 22 августа 2016 |