484.04
+0.53
521.46
-0.05
8.41
+0.05
+2
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
12:21
23 Марта 2017
Прошлый год был самым жарким за всю историю наблюдений - ООН
В прошлом году средняя температура воздуха по планете была на 1,1 градуса по Цельсию выше по сравнению с доиндустриальным периодом, говорится в новом докладе ООН, опубликованном накануне Всемирного метеорологического дня, сообщает FINMARKET.RU.
11:27
22 Марта 2017
Геофизики предрекли столкновение Земли с Марсом
Геофизик Стивен Мейерс из Висконсинского университета в Мадисоне (США) допустил столкновение Земли и Марса
09:41
22 Марта 2017
В США начала распространяться смертельная грибковая инфекция
Впервые Candida auris был выявлен в 2009 году в Японии
13:03
21 Марта 2017
Лучшие снимки Марса легли в основу видео о Красной планете
Финский фотограф Ян Фройдман преобразовал марсианские снимки в видео о Красной планете.
10:03
21 Марта 2017
Медики назвали главную опасность коктейля из алкоголя и энергетиков
Канадские медики назвали главную опасность от употребления коктейлей, состоящих из алкоголя и энергетических напитков с высоким содержанием кофеина
09:16
20 Марта 2017
Космические планы Стивена Хокинга
В сентябре 2016 года издание The Guardian опубликовало отрывок из книги Хокинга "Как создать космический корабль", в которой автор призвал человечество покорять другие планеты
11:02
18 Марта 2017
Новое лекарство показало успех в предотвращении инфаркта
Ученые провели успешные испытания инновационного препарата, способного, по их словам, предотвращать инфаркты и инсульты.
19:08
17 Марта 2017
Армия США получила на вооружение самый мощный лазер в мире
Армия США получила на вооружение самый мощный лазер в мире, сообщает сайт Warspot со ссылкой на пресс-службу корпорации Lockheed Martin.  Специалисты компании завершили испытания лазерной установки мощностью 60 кВт и передали ее американской армии.
19:12
15 Марта 2017
Ученые доказали правдивость "правила пяти секунд"
Профессор Астонского университета в Бирмингеме (Великобритания) Энтони Хилтон (Anthony Hilton) доказал правдивость так называемого правила пяти секунд
09:46
12 Марта 2017
Горячая мантия
Температуру мантии Земли измеряют не напрямую, а с помощью модельных экспериментов: вещество мантии в прямом смысле собирают из разных минералов, а потом доводят его до жидкого состояния (с учетом давления, естественно).
09:28
03 Марта 2017
Ученые создали уникальное лекарство от всех видов рака
Российские ученые завершают доклинические испытания лекарственного препарата, который, как предполагается, будет способен бороться со злокачественными опухолями даже на последних стадиях заболеваний
21:49
01 Марта 2017
Ученые назвали условие существования жизни на новых потенциально обитаемых планетах
Ученые из Корнеллского университета выяснили, что четыре планеты в системе TRAPPIST-1 могут быть благоприятными для жизни