Дизайн літій-іонної батареї допоможе збільшити пробіг електромобілів

р.



Команда інженерів зі Стенфордської школи машинобудування нещодавно оголосила прорив у вдосконаленні дизайну літієво-іонної батареї, яка очікується, призведе до більш стабільного терміну служби акумулятора в електромобілях. В якості основи конструкції бджіл, інженери змогли вирішити проблему утворення дендратів на електродах акумулятора, що сприяє витоку іонів, що знижує ефективність акумулятора і, в кінцевому підсумку, може привести до його пожежі.

Результатом є літієво-іонна батарея, ємність якої досить покрити відстань 300 кілометрів (482 кілометри), яка знизить вартість електромобільу до 25 тис. дол. США.

Проблема з наявними літієво-іонними акумуляторами добре відомо: літій, що міститься в електроліті акумулятора, розширюється при зарядці, яка після декількох циклів зарядки / розряду призводить до нерівностей на поверхні аноду. Літієві іони, які приваблюють до аоду акумулятора, застрягають в "гапсах" нерівної поверхні і створюють вогненну масу, відома як дендрити. Крихітні дендротичні волокна поширюються між катодом і анодом і можуть призвести до коротких схем.

Конструктори Stanford вирішили проблему шляхом покриття літій-анодом з тонким шаром наносфер з вуглецевими наносферами. Покриття – всього 20 нанометрів товстої, але вона зайняла 5000 шарів вуглецю, щоб зробити її. Це покриття забезпечує гладкість поверхні літієвого аноду під час розширення та стиснення та, відповідно до випробувань, допомагає підтримувати ефективність акумулятора на 90 відсотків після 150 зарядки / розрядних циклів.

Незважаючи на те, що новий дизайн літій-іонного акумулятора дійсно є технологічним проривом, він ще не готовий до виходу на ринок. Інженери вважають, що комерційна літій-іонна батарея для електромобілів повинна мати ефективність 99.9 відсотків, тому в даний час використання графітових і кремнієвих анодів для акумуляторів все ще краще. Попередньо експериментальні моделі літієвих анодів досягали 99.6 відсотків ефективності після перших циклів, але швидко їх ефективність зменшилася до 50 відсотків або менше.

У порівнянні з цим, новий літій-іонний акумулятор honeycomb з вуглецевим покриттям має великий потенціал для подальшого розвитку, а інженери тепер готові експериментувати з електролітним складом.

Джерело: www.cheburek.net