Ученые нашли способ изготовления дешевых батарей: за счет чего это получилось
Марганец может быть использован для создания высокопроизводительных катодов аккумуляторов. Новая технология улучшила возможности материала по хранению энергии.
Новое исследование ученых из лаборатории Беркли показало, что катоды на основе марганца могут работать даже лучше с частицами, которые крупнее в 1000 раз. Об этом сообщает Interesting Engineering.
Спрос на эффективные решения по хранению энергии резко возрос по мере перехода мира на возобновляемые источники энергии. Перезаряжаемые литий-ионные батареи сыграли решающую роль в переходе к возобновляемым источникам энергии, обеспечивая питанием все: от смартфонов до электромобилей.
В то же время, зависимость от ограниченных ресурсов, таких как никель и кобальт, вызывает опасения по поводу устойчивости и стоимости. Ученые из лаборатории Беркли предполагают, что марганец может быть использован для создания высокопроизводительных катодов аккумуляторов.
Марганец — гораздо более распространенный металл, чем никель и кобальт. Фактически, это пятый по распространенности металл в земной коре после алюминия, железа и кальция. Они представили новый метод, который упрощает и удешевляет производство материалов для аккумуляторов на основе марганца.
Исследователи обнаружили, что марганец может быть использован для изготовления батарей DRX (неупорядоченные каменные соли). Это новый тип катодного материала, используемого в литий-ионных батареях, которые называют "неупорядоченными каменными солями" из-за структуры. Интересно, что новый процесс сформировал полуупорядоченную наноструктуру внутри материала, что улучшило его возможности по хранению и доставке энергии. Изучая материал как на атомном (электронная микроскопия), так и на макроскопическом (рентгеновском) уровнях, команда получила лучшее представление о том, как это работает.
Эти знания могут быть использованы для разработки новых способов изготовления катодов на основе марганца и для улучшения конструкции будущих материалов для аккумуляторов в наномасштабе. В последнее время высокие производственные затраты и проблемы переработки, связанные с литиевыми батареями, подстегнули интерес к марганцевым батареям. Также существуют опасения по поводу добычи лития.
Ранее мы писали о том, как новая батарея на основе расплавленной соли устойчива к возгоранию: как это возможно. Ученые создали новую высокотемпературную батарею, которая не возгорается при работе. В качестве электролита в устройстве используется расплавленная соль.