Діджитал

Дешева батарея змогла досягти високої щільності енергії 820 Вт*год/кг: як це вдалося

Марганцеві аноди в літій-іонних акумуляторах досягли 820 Вт*год/кг, перевершивши 750 Вт*год/кг нікелевих акумуляторів і 500 Вт*год/кг у класичних літій-іонних.

Related video

Учені з Національного університету Йокогами (Японія) створили альтернативу акумуляторним батареям на основі нікелю і кобальту для електромобілів. Про це пише interestingengineering.com

Марганець в аноді використовується для створення акумуляторної батареї з високою щільністю енергії, яка є як економічно ефективною, так і стійкою.

Після ретельного вивчення LiMnO2 в його різних формах з використанням рентгенівської дифракції, скануючої електронної мікроскопії та електрохімічних методів команда виявила, що моноклінний шаруватий домен активує структурний перехід LiMnO2 у шпінелеподібну фазу. Моноклінна система — це тип групової симетрії твердої кристалічної структури.

З цього відкриття випливає, що наноструктурований LiMnO2 з моноклінними шаруватими доменними структурами і великою площею поверхні був безпосередньо синтезований з використанням простої твердотільної реакції. Реакція не має проміжних стадій і може бути безпосередньо синтезована з двох компонентів з використанням процесу прожарювання.

Тестування після синтезу показало, що батарея з електродом LiMnO2 досягла щільності енергії 820 Вт*год на кг. Щільність енергії акумулятора на основі нікелю, наприклад, становить 750 Вт*год на кг. А ось батареї на основі літію мають ще нижчу щільність енергії — 500 Вт*год на кг.

Розчинення марганцю, або через фазові зміни, або через реакцію з кислотним розчином, все ще може відбуватися. Однак дослідники планують вирішити цю проблему за допомогою висококонцентрованого розчину електроліту і покриття з фосфату літію.

Вчені впевнені, що їхня розробка конкурентоспроможна порівняно з наявними варіантами, стійка у виробництві та екологічно безпечна в довгостроковій перспективі. Вони сподіваються на комерціалізацію своєї технології та її використання в електромобільній промисловості.

Раніше ми писали, що "невичерпна" батарея може живити пристрої, перетворюючи відпрацьовану енергію. Нова технологія захоплює і перетворює навколишню енергію на корисну. Це дає змогу пристроям самостійно виробляти електроенергію з таких джерел, як світло, тепло або рух.