Электрамабілі будуць зараджацца за лічаныя хвіліны

Навукоўцы наблізіліся да акумулятараў будучыні.

Даследчыкі распрацавалі метад стварэння стабільных, бяспечных і даступных акумулятараў, якія дазволяць зараджаць электрамабілі за лічаныя хвіліны і балансаваць энергасістэмы, што працуюць на аднаўляльных крыніцах энергіі.

Новае даследаванне пралівае святло на апошнія дасягненні ў распрацоўцы шматслаёвых структур шчолачных металаў, такіх як літый, натрый і калій, у вугляродных анодных матэрыялах. Пра гэта піша Tech Xplore.

Як адзначаюць у выданні, раней лічылася, што іёны ўтвараюць толькі аднаатамныя слаі ў вугляродных матэрыялах батарэй, такіх як графіт. Аднак у 2018 годзе даследчыкі выкарысталі высокадакладны электронны мікраскоп і выявілі новую канфігурацыю са звышшчыльнымі шмататамнымі слаямі літыю, якія ўтвараюцца паміж двума слаямі графену.

Гэтае адкрыццё паклала пачатак новай галіне даследаванняў, паказаўшы, што такія шчыльныя «сэндвічы» можна вырабляць не толькі з літыю, але і з іншых, больш даступных металаў, такіх як натрый. Гэтыя шматслаёвыя структуры можна ўбудоўваць у розныя формы вугляроду, уключаючы ўпарадкаваны графен, неўпарадкаваны цвёрды вуглярод і нестандартныя вугляродныя сферы.

Згодна з тэарэтычнымі разлікамі, графенавы анод з чатырма літыевымі слаямі можа мець да трох разоў большую ёмістасць, чым найсучаснейшы графітавы анод. Акрамя таго, нанаканалы і пары, спецыяльна распрацаваныя для вугляроднай матрыцы, дзейнічаюць як «супермагістраль» для іёнаў. Напрыклад, дзякуючы гэтаму натрый-іённыя акумулятары на аснове цвёрдага вугляроду захавалі 83% сваёй ёмістасці пасля 3000 цыклаў звышхуткай зарадкі.

Новая тэхналогія таксама вырашае праблему ўзгарання акумулятараў. Яна прымушае метал асаджвацца і растварацца ўнутры стабільнага вугляроднага каркаса, а не на яго паверхні, дзе гэта небяспечна, і тым самым ліквідуе рызыку кароткага замыкання.

Па словах навукоўцаў, іх даследаванне адкрывае новыя гарызонты ў энергетычным матэрыялаведанні. Каманда сістэматызавала факты, якія даказваюць, што іёны можна «ўпакоўваць» у вуглярод значна шчыльней, чым лічылася раней.

«На наступным этапе нам трэба перайсці ад унікальных лабараторных узораў да эканамічна эфектыўнай і надзейнай прамысловай вытворчасці. Спалучэнне вылічальнай навукі, перадавой аналітыкі, штучнага інтэлекту і хімічнага сінтэзу забяспечвае інструментарый для ператварэння гэтага прарыўнога даследавання ў камерцыйныя прадукты, якія будуць фармаваць будучыню энергетыкі», — сказаў сааўтар даследавання.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас [email protected]