FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"

Химики из МГУ создали материал, способный резко повысить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы сегодня можно встретить во многих типах электронных устройств: мобильных телефонах, планшетах, ноутбуках. Популярными они стали в 90-х годах прошлого века, потеснив активно эксплуатируемые ранее никель-металлгидридные батареи.

Впрочем, литий-ионные аккумуляторы имеют и ряд отрицательных качеств: так, при снижении температуры окружающего воздуха до отрицательных величин и охлаждении аккумулятора его емкость может довольно сильно уменьшиться. Другая известная проблема литий-ионного аккумулятора — высокая цена, которая обусловлена, главным образом, дорогостоящими литийсодержащими материалами. К примеру, около половины стоимости популярного за рубежом электромобиля Tesla Model S составляет питающая его батарея литий-ионных аккумуляторов. Среди плюсов данного типа аккумуляторов можно назвать компактность, простоту обслуживания, а также высокую энергоемкость — это означает, что со сравнительно небольшим аккумулятором ваше устройство будет работать долго.

Основной элемент литий-ионного аккумулятора, ограничивающий его энергоемкость, — это материал, из которого сделан его катод. Для большинства из них максимум энергоемкости уже достигнут. В связи с этим ученые и инженеры активно ищут новые катодные материалы, способные заряжаться на полную емкость за минуты, работать при больших плотностях тока, и запасать больше энергии, чем это возможно сейчас.

Один из наиболее перспективных классов катодных материалов для нового поколения литий-ионных аккумуляторов — это фторидофосфаты переходных металлов.

Работа, выполненная коллективом научных сотрудников химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова под руководством члена-корреспондента РАН, заведующего кафедрой электрохимии Евгения Антипова совместно с российскими и бельгийскими коллегами, посвящена созданию нового высокомощного катодного материала на основе фторидофосфата ванадия и калия для литий-ионных аккумуляторов. Результаты работы опубликованы в журнале Chemistry of Materials (текущий импакт-фактор — 8.354).

«В основе работы лежит достаточно простая идея о геометрическом и кристаллохимическом соответствии катионной и анионной подрешеток», — комментирует Станислав Федотов, младший научный сотрудник кафедры электрохимии химического факультета МГУ и один из авторов работы.

Ученым удалось стабилизировать уникальный кристаллический каркас, обеспечивающий быстрый транспорт ионов лития за счет обширных протяженных полостей и каналов. Как следствие, предложенный катодный материал продемонстрировал высокие скорости заряда и разряда (вплоть до 90 секунд) с сохранением более 75% от первоначальной удельной емкости. После оптимизации морфологии и состава материал сможет составить серьезную конкуренцию известным коммерциализированным высокомощным катодным материалам, таким как NaSICON.

По словам авторов исследования, результаты текущей работы не только открывают широкий простор для поиска и последующего синтеза новых катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов, но и являются серьезным стимулом к активной разработке нового типа аккумуляторов, в которых в роли подвижного иона (носителя заряда) будет выступать не ион лития, а ион калия.

«Предполагается, что такие аккумуляторы не только обеспечат высокие энергетические показатели, но и станут крайне привлекательными с экономической точки зрения за счет существенного уменьшения стоимости при замене дорогостоящих литийсодержащих компонентов на более доступные и дешевые калийсодержащие аналоги», — рассказывает Станислав Федотов.

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Ученые исследовали крайне необычного представителя морских беспозвоночных

Международным коллективом ученых при участии коллег из Зоологического музея МГУ имени М.В.Ломоносова в рамках проекта «Ковчег» был исследован представитель двустворчаты

Когда человек видит в ультрафиолете

Представить себе видение мира в ультрафиолете, которым отличаются пчелы, весьма непросто, хотя некоторое представление получить и можно.

Следовал ли Ной инструкции Бога?

Профессор Ирвин Финкель из Британского музея утверждает, что Ноев ковчег не был похож, как считалось до сих пор, на корабль в нашем привычном понимании этого слова, а был круглой формы.

Ветряная турбина - парус

Ветряной энергии достаточно, чтобы питать всю нашу планету. Однако конвенциональные ветряные турбины не особенно эффективны в деле её сбора.

Жизнь упала с неба

Новые гипотезы ученых: органическое вещество образовалось не на Земле, а одновременно с Землей