Крупный прорыв! В будущем срок службы аккумуляторов, таким образом, **увеличится

Thread Content

В начале 2000-х годов перезаряжаемые устройства, основанные на литиевых аккумуляторах, получили широкое применение в различных сферах, включая мобильные устройства и новые энергетические автомобили, принеся огромную пользу человечеству. Однако в процессе эксплуатации огромные изменения объема отрицательного электрода аккумулятора при встраивании ионов лития приводят к цепочке процессов разрушения и аморфизации материала. В настоящее время в решении проблемы разрушения структуры аккумуляторов достигнут значительный прогресс, однако в вопросе аморфизации аккумуляторов ученые на протяжении многих лет оставались бессильны. Переломный момент наступил с применением ионов натрия: благодаря их более низкой стоимости и легкой доступности они могут стать основной альтернативой литиевым аккумуляторам в будущем. Однако при процессах зарядки и разрядки объем ионов натрия изменяется гораздо сильнее, чем у литиевых аккумуляторов. Недавно ученые из Фуданьского университета в нашей стране добились прорыва в исследованиях обратимых кристаллических фазовых переходов в материалах для отрицательных электродов натрий-ионных аккумуляторов. Исследователи использовали ряд полибензольных металлоорганических молекул с металлическими центрами в качестве единственного источника реагентов; за счет π-π взаимодействия плоскостей бензольных колец в герметичной вакуумной кварцевой трубке при контролируемой температуре эти молекулы разлагались и осаждались непосредственно на стенках трубки, образуя наночастицы металлов или сплавов (Sb, Bi, Sn, Ge, Sb89Bi11) диаметром менее 5 нанометров. Эти наночастицы равномерно распределены в двухкомпонентной нанокомпозитной пленке из металла и углерода, основой которой служит графитизированный углеродный каркас. Полученная композитная мембрана обладает отличными свойствами обработки, а также электропроводностью, сопоставимой с графитом; её можно использовать в качестве материала для электродов ионно-водородных аккумуляторов без необходимости использования добавок-электропроводников. Таким образом, активный материал электрода способен быстро возвращаться из аморфного состояния в кристаллическое после каждого цикла зарядки/разрядки. Эта необычная обратимая фазовая трансформация обеспечивает высокую стабильность электрода в течение множества циклов и его высокие показатели мощности. Даже после 5000 циклов при высокой интенсивности тока 5C и 7,5C ёмкость батареи почти не снижается, а структура материала электрода остается неизменной. Источник статьи — сайт Мофань