Новая модификация литиевых аккумуляторов: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Новая модификация литиевых аккумуляторов


22.11.2008
средняя оценка статьи - 4.6667 (3 оценок) Подписаться на RSS

Трехмерный пористый кремний является эффективным анодом для литиевых аккумуляторов.



Рисунок из Angew. Chem. Int. Edition, doi: 10.1002/anie.200804355

Литиевые аккумуляторы используются в сотовых телефонах, цифровых фотоаппаратах и ноутбуках. Однако емкость таких аккумуляторов ограничивает время беспрерывного действия этих приборов. Причина низкой емкости таких аккумуляторов кроется в относительно невысокой способности их графитового анода, абсорбировать ионы лития.

Исследовательская группа Джефила Чо (Jaephil Cho) из Университета Ханьян (Корея) разработала новый материал для анодов, который может позволить получить новое поколение аккумуляторов. Новый материал представляет собой трехмерный высокопористый кремний.

Литий-ионные аккумуляторы создают электрический ток за счет движения ионов лития. Обычно аккумулятор состоит из катода, изготовленного из смешанных оксидов металлов (например, оксид лития-кобальта) и графитового анода. При зарядке батареи ионы лития мигрируют к аноду, где они запасаются между слоями графита. При разряде батареи эти ионы мигрируют к катоду

Весьма перспективным является создание анодного материала, способного запасать большее количество ионов лития, чем графит. Альтернативой углероду может быть кремний, однако при запасании ионов лития кремний растягивается и сжимается при разрядке. После нескольких циклов зарядка/разрядка тонкие слои кремния измельчаются до порошкообразного состояния и оказываются непригодными для дальнейшего использования.

В группе Чо был разработан новый метод получения анода из пористого кремния, способного противостоять такому напряжению. Исследователи прокалили смесь наночастиц оксида кремния с частицами кремния, поверхность которых была модифицирована алкильными фрагментами при 900 °C в атмосфере аргона. Травление позволило удалить частицы оксида кремния. Полученный материал представлял собой покрытые углеродом кристаллы кремния с упорядоченной трехмерной высокопористой внутренней структурой.

Аноды, изготовленные из нового высокопористого материала, обладают большой емкостью в хранении ионов лития. Помимо этой особенности новый материал способствует быстрому транспорту ионов в процессах разрядки и зарядки, что позволяет их ускорять. Изменения объема анода при зарядке и разрядке ограничиваются лишь небольшими изменениями размера стенок пор, толщина которых составляет менее 70 нм. Обнаружено, что даже после 100 циклов зарядки-разрядки материал анода не разрушается.

Источник: Angew. Chem. Int. Edition, doi: 10.1002/anie.200804355

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Новая модификация литиевых аккумуляторов"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

01.10.26 | Химический портал
Полиамиды в свободном падении: почему инженерные пластики выпадают из общего роста химпрома 30.09.26 | Обзоры химических рынков
Сера уходит под землю: как Россия из экспортёра стала импортёром 29.09.26 | Химический портал
Больше чем полимеры: как «Уралхимпласт» закрывает нишу литейной химии 28.09.26 | Химический портал
Хрупкий гигант: почему остановка ЗапСибНефтехима — это удар по всей экономике 27.09.26 | Химический портал
Дроны над Губахой: почему атаки на «Метафракс» — это удар по всей цепочке ВПК 26.09.26 | Химический портал
Титан-Полимер: как проект за 21 миллиард рублей сдвигается на 2027 год 25.09.26 | Обзоры химических рынков
Бензол, фенол, толуол: почему Россия может запретить экспорт ароматики и что это значит для бензина 24.09.26 | Обзоры химических рынков
Серая зона: почему Россия запретила экспорт серной кислоты и что это значит для удобрений 23.09.26 | Обзоры химических рынков
Рынок этилацетата в России: текущее состояние и перспективы до 2030 года 22.09.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз развития рынка аминов в России до 2030 года: ставка на specialty-сегмент
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация