Наука и технологии России

Вход Регистрация

Российские учёные улучшили литий-ионные аккумуляторы

Открытие ученых Института химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО РАН позволит сделать источники питания более емкими и значительно увеличить скорость заряда, сообщает «Наука в Сибири».

Используемый в литий-ионных аккумуляторах кобальтат лития имеет определенные недостатки. Цена этого материала очень высокая из-за того, что все сырье, содержащее кобальт, находится в руках одного монополиста. К тому же, кобальтат лития имеет малую практическую энергоемкость и не выдерживает работы при больших скоростях заряда-разряда. Поэтому его нельзя использовать в крупногабаритных аккумуляторах — например, в электромобилях.

Ученые хотели одновременно повысить напряжение и увеличить мощность аккумуляторов. «Наша статья посвящена новому электродному материалу на основе литий-марганцевого оксида, в котором может быть реализован процесс экстракции-внедрения нескольких ионов лития из структуры и окисления-восстановления ионов марганца не на одну единицу, а на две, причем при высоком напряжении. В результате получилось и повысить напряжение, и увеличить ёмкость», — сообщает старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН кандидат химических наук Нина Васильевна Косова.

В своей новой разработке новосибирские исследователи воспользовались твердофазным механохимическим синтезом. В последнее время этот метод широко используется для создания новых функциональных материалов. Кроме того, ИХТТМ СО РАН занимает лидирующие позиции в России и в мире по применению этого синтеза.

«Мы показали, что ионы марганца могут участвовать в двухэлектронном окислительно-восстановительном процессе параллельно с ионами кислорода, причем при высоком напряжении, — отмечает Нина Косова. — С помощью механохимии нужное соединение удалось синтезировать, во-первых, при комнатной температуре, без всякого нагрева, а во-вторых — в наноразмерном состоянии, и никакой деградации при его циклировании не происходило (хотя еще 15 лет назад считалось, что в литий-ионных аккумуляторах наноматериалы никогда не будут работать)».

Преимущество последних заключается в том, что они, с одной стороны, во много раз увеличивают площадь контакта с электролитом и значительно повышают скорость заряда-разряда аккумулятора. А с другой — позволяют задействовать в этом процессе весь объем частицы.

Отметим, что в последние годы наноразмерные материалы все более часто применяются в качества исходного сырья для литий-ионных аккумуляторов. В частности, высокую популярность получили материалы на основе феррофосфата лития.

STRF.ru

РЕЙТИНГ

4.50
голосов: 8

Обсуждение

Новости

В человеческой слюне найдена новая форма жизни

Марсианская почва пригодна для выращивания земных овощей

Шимпанзе знают секрет крепкого сна

На Марсе обнаружен земной минерал

Люди не способны обойтись без телефона ни минуты

У человека тоже есть встроенный «биокомпас»

Кстати,
на
52%
сократились...
Конференция IPS-21