En Stanford descubierto la manera de aumentar la capacidad de las baterías de iones de litio en 3-4 veces usando nanoesferas de carbono






En las baterías de iones de litio contemporáneos el ánodo es típicamente una capa de grafito se deposita sobre la lámina de cobre. Durante la carga en una capa de grafito, los iones de litio se acumulan. Este diseño fue inventado por razones de seguridad y durabilidad - el ánodo de litio metálico puro se degrada muy rápidamente, ya que la carga en la superficie crecer gradualmente "ramas" que al alcanzar el cátodo, se puede provocar un cortocircuito. El uso de grafito "esponja" resuelve este problema, pero el consumo de energía del ánodo de grafito es de unos 350 miliamperios hora por gramo, mientras que la tasa de litio puro hasta 11 veces.

Un grupo de científicos de la Universidad de Stanford, dirigido por el profesor y Chui (Yi Cui) разработали tecnología, lo que impide la formación de "ramas" en el ánodo de un metal de litio y se abre el camino para el establecimiento de batería confiable y mucho más capaz. En la práctica, se puede hablar de aumento de la capacidad en tres o cuatro veces.

Un elemento clave de la nueva tecnología - crear en la superficie del ánodo de las capas más finas 20 nanómetros de nanoesferas de carbono interconectados. Esta capa se crea mediante la aplicación de una capa de electrodo de perlas de poliestireno pequeñas que forman espontáneamente una estructura regular parecido a un panal. Esta capa sirve como el fundamento sobre el cual se aplica entonces al carbono. Luego de poliestireno se elimina por calentamiento en una atmósfera de argón, y permanece en la superficie del electrodo delgado pero resistente recubrimiento de nido de abeja de carbono. A través de este revestimiento penetrar libremente los iones de litio, pero es lo suficientemente fuerte como para detener el crecimiento de las ramas de litio "».




Por encima de - los ciclos de carga-descarga el ánodo recubierto batería y sin ella, la parte inferior -. Un sistema de protección I>

Выход electrodo actual de la batería alcanza un nuevo tipo de 99% incluso después de 150 ciclos de carga, mientras que el electrodo de litio sin la capa protectora que cae de 96% en el inicio de la operación hasta menos de 50% después de 100 ciclos, lo que hace que una batería completamente poco práctico. Según Y Chewie, más mejoras, en particular, la selección de los tipos adecuados de electrolitos, pronto podría traer la salida de corriente a 99, 9% - en este nivel ya es posible hablar de la utilización comercial de la tecnología.



Fuente: habrahabr.ru/post/231397/

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