А. Подчуфаров © (mos_jkh) wrote,
А. Подчуфаров ©
mos_jkh

Category:

Новый тип аккумуляторных батарей хранит в шесть раз больше энергии



Исследователи из Стэнфордского университета разработали новый тип перезаряжаемой батареи, которая, по их словам, может хранить в шесть раз больше энергии, чем нынешние коммерчески доступные батареи.

Новая высокопроизводительная перезаряжаемая батарея позволит заряжать сотовые телефоны только раз в неделю, а не ежедневно. Кроме того, новый химический состав аккумуляторов может быть использован для того, чтобы электромобили могли путешествовать в шесть раз дальше без подзарядки.

В основе новой хлорно-щелочной батареи лежит обратное химическое преобразование хлорида натрия (Na / Cl2) или хлорида лития (Li / Cl2) в хлор. Электроны перемещаются от одной стороны перезаряжаемой батареи к другой, когда батарея разряжается, и движутся в противоположном направлении, когда батарея заряжается.

Причина, по которой никто еще не создал высокопроизводительные перезаряжаемые натриево-хлоридные или литий-хлорные батареи, заключается в том, что хлор слишком реактивен и его трудно преобразовать обратно в хлорид с высокой эффективностью. В тех немногих случаях, когда исследователям удавалось достичь определенной степени перезаряжаемости, производительность батареи оказывалась слишком низкой для практического использования.

Команда не преследовала цель создания перезаряжаемых натриевых и литий-хлорных батарей. Скорее цель состояла в том, чтобы улучшить существующие технологии аккумуляторов с использованием тионилхлорида, который является одним из основных ингредиентов литий-тионилхлоридных аккумуляторов - популярного типа одноразовых аккумуляторов, впервые изобретенных в 1970-х годах.

В одном из своих ранних экспериментов с хлором и хлоридом натрия исследователи обнаружили, что преобразование одного химического вещества в другое стабилизировалось, что привело к перезарядке. Команде потребовалось около года, чтобы по-настоящему понять, что происходит, и еще несколько лет, чтобы окончательно выяснить механизм этой обратимой химии и найти способы сделать ее более эффективной, экспериментируя с множеством различных материалов для положительного электрода батареи.

В конце концов, команда обнаружила, что углеродный материал имеет структуру наносферы, заполненную множеством сверхмалых пор. На практике эти полые сферы работают как губка, поглощая большое количество чувствительных молекул хлора и сохраняя их для последующего преобразования в соль внутри микропор.

На данный момент команда достигла 1200 миллиампер-часов на грамм материала положительного электрода, что не менее чем в шесть раз превышает 200 миллиампер-часов, достигаемых современными литий-ионными батареями.

Исследователи предполагают, что их батареи будут использоваться в будущем в ситуациях, когда частая подзарядка нецелесообразна или нежелательна, например, в спутниках или удаленных датчиках, многие небольшие спутники превратились в космический мусор из-за разряженных батарей.

https://building-tech.org/Энергия/noviy-typ-akkumulyatornikh-batarey-khranyt-v-shest-raz-bolshe-energyy
Tags: инновации, новости, экология, энергоэффективность
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments