478.38
-0.01
573.43
+2.18
8.23
-0.08
+21
Погода в Ереване
Рус
Ученые создали аккумуляторы, способные заряжаться за секунды
13:18
12 Марта 2009

ЕРЕВАН, 12 марта. /Новости-Армения/. Американские ученые создали новый литиевый аккумулятор, способный полностью заряжаться и разряжаться за несколько секунд, что позволит создать мощные электродвигатели для экологически чистых электромобилей, а так же сделает намного более удобной работу портативных электронных устройств.

Авторы изобретения в статье, вышедшей в журнале Nature, пишут, что основу разработки составляет новый материал - смешанный фосфат лития и железа, LiFePO4, давно вошедший в практику разработки литиевых аккумуляторов. Новые свойства этому материалу ученые смогли придать, получив его в форме наноразмерных гранул, покрытых тонким слоем стеклоподобного материала на основе фосфата лития.

Эти меры позволили значительно облегчить переход ионов лития в кристаллическую структуру и обратно, делая процесс полной перезарядки аккумулятора вопросом нескольких секунд.

Принцип действия литиевых аккумуляторов основан на том, как ионы лития, содержащиеся в материале положительного электрода - анода, выходят из его структуры и мигрируют к катоду, где оказываются связаны слабыми химическими связями, через слой литиевого электролита, не пропускающего электрический ток.

В традиционных аккумуляторах процессы переноса ионов между электродами идут очень медленно, то есть даже если аккумулятор позволяет запасать большое количество электроэнергии, он не может отдать ее всю сразу. Это обстоятельство очень мешает разработчикам электромобилей.

"Автомобильные аккумуляторы могут запасать большое количество энергии, водитель может в течение долгого времени поддерживать скорость машины на уровне 90 километров в час, но быстро тронуться с места такой автомобиль не сможет", - приводит слова ведущего автора разработки Джербранда Седера (Gerbrand Ceder) пресс-служба Массачусетского технологического института.

Долгое время ученые считали, что такое ограничение обусловлено медленным транспортом ионов лития внутри материала анода к поверхности, преодолеть которое можно, оптимизируя кристаллическую структуру катодных материалов.

Однако несколько лет назад авторы статьи обнаружили, что на самом деле ионы лития внутри смешанного фосфата лития мигрируют по специальным каналам с большой скоростью, а скорость разряда и заряда батарей на основе этого анодного материала лимитируется вероятностью попадания иона лития с поверхности внутрь такого канала в кристаллической структуре.

Седер и его коллеги сумели в одном процессе объединить получение смешанного фосфата лития-железа в форме наноразмерных гранул с очень развитой поверхностью, и покрытие их стеклоподобным фосфатом лития, служащим проводником для ионов лития.

Еще одним достоинством материала является полное отсутствие деградации в ходе многочисленных циклов зарядки и разряжения аккумулятора, что открывает самые широкие перспективы его применения.

До сих пор фосфат лития-железа не имел широкого распространения из-за большего веса, чем у более распространенного катодного материала на основе кобальта. -0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
09:46
18 Сентября 2017
Физик указал на самый вероятный конец человеческой цивилизации
Физик-теоретик Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института (США) в интервью IEEE Spectrum, посвященном недавно вышедшей в свет своей книге "Жизнь 3.0", назвал самый вероятный негативный сценарий будущего человеческой цивилизации
09:46
15 Сентября 2017
Ученые нашли способ увеличить продолжительность жизни
Американские ученые пришли к интересному выводу
19:31
12 Сентября 2017
Ученые выявили смертельно опасные последствия использования чистящих средств
Регулярное использование отбеливателей и других дезинфицирующих средств, содержащих аммониевые соединения, связано с высоким риском смерти
21:17
11 Сентября 2017
Ученые выяснили, что любят бактерии
Разнообразие кишечной микрофлоры повышается от овощей, фруктов, йогуртов, кофе, чая и вина
14:45
11 Сентября 2017
Мощная вспышка на Солнце 10 сентября вызвала очень редкое событие на Земле
О новой вспышке и ее возможных последствиях оперативно оповещены все службы, отвечающие за безопасность космической и другой сложной техники
09:49
11 Сентября 2017
Новая мощнейшая вспышка произошла на Солнце
Очередная сильная вспышка на Солнце зафиксирована вечером в воскресенье
19:35
10 Сентября 2017
Илон Маск назвал главную угрозу человечеству
По его мнению, именно это может оказаться наиболее вероятной причиной третьей мировой войны
18:19
10 Сентября 2017
В NASA рассказали о катастрофических последствиях возможного извержения супервулкана
На сегодняшний день на Земле есть около 20 супервулканов
17:47
08 Сентября 2017
Солнце "извергло" третья сильнейшую вспышку
За несколько минут в открытый космос уходит около сотни миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте
09:22
08 Сентября 2017
На Солнце произошла вторая за сутки мощнейшая вспышка
Вспышка принадлежит к наивысшему классу активности
11:31
07 Сентября 2017
NASA опубликовало видео гигантской вспышки на Солнце
NASA опубликовало видео произошедшей на Солнце мощнейшей вспышки
09:46
07 Сентября 2017
На Солнце произошел взрыв невиданной мощности
Исходя из позиции Солнца воздействие взрыва в отношении Земли будет максимальным