`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Магнитное поле увеличивает емкость батарей в три раза

0 
 
Магнитное поле увеличивает емкость батарей в три раза

В швейцарском Институте Поля Шеррера (PSI) и Высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich) разработали простую и недорогую процедуру, позволяющую значительно улучшить производительность обычных литий-ионных аккумуляторов. Она подходит для батарей всех размеров — для часов, смартфонов, ноутбуков и автомобилей — увеличивает их емкость и сокращает время зарядки.

Достичь это авторам, опубликовавшим статью о своём изобретении в журнале Nature Energy, удалось не обращаясь к новым материалам, а более полно реализуя потенциал уже имеющихся — оптимизировав графитовый анод литий-ионной батареи.

Графит состоит из спрессованных слоев. При зарядке-разрядке батареи ионы лития должны просачиваться сквозь эту плотную массу в обоих направлениях. Для этого им приходится находить обходные пути, что снижает производительность батареи.

Избавиться от этого недостатка можно, если на стадии изготовления выстроить эти слои вертикально: перпендикулярно поверхности анода, ориентированными в направлении катода.

Для этого ученые ETH Zurich адаптировали технологию, применяемую в производстве синтетических композитных материалов. Графитовые хлопья покрывали наночастицами оксида железа, чувствительными к магнитному полю, а затем смешивали их с этиловым спиртом. На полученную взвесь уже намагниченных хлопьев воздействовали внешним полем интенсивностью 100 миллитесла (примерно как магнит бытового холодильника). Вращая такой магнит инженеры смогли ориентировать все пластинки графена параллельно друг-другу и вертикально, как книги на полке. Образующаяся формация сводит к минимуму длину пути диффузии ионов лития.

Изображения, полученные с помощью микроскопа, показали, что если магнитное поле не отключать в процессе высыхания суспензии, пластинки сохраняют новую ориентацию. Остающиеся в аноде наночастицы оксида железа не оказывают никакого воздействия на функции батареи.

В лабораторных условиях оптимизация анода позволила авторам добиться трехкратного роста емкости. В коммерческих батареях из-за их более сложной конструкции выигрыш должен быть скромнее, порядка 30-50%, но дальнейшие эксперименты могут улучшить этот предварительный прогноз. Интересно, что эта технология переносится и на другие конструкции батарей с анодом и катодом, включая натрий-ионные.


Вы можете подписаться на наш Telegram-канал для получения наиболее интересной информации

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT