gmorder (gmorder) wrote,
gmorder
gmorder

Российские ученые сделали аккумуляторы более емкими

Ученые из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН создали новый материал для литий-ионных аккумуляторов на основе наноразмерного литий-марганцевого оксида. Батареи на его основе будут более емкими, а скорость их заряда значительно возрастет.

Один из электродов аккумулятора — катод — должен иметь в своем составе ионы d-металлов, которые способны легко менять степень окисления. В качестве второго — анода — чаще всего используется углеродный материал (например, графит). Оба эти электрода обладают способностью обратимо внедрять в свою структуру и экстрагировать ионы лития. Однако когда эти последние, будучи положительно заряженными, уходят из вещества, по закону электронейтральности ионы d-металла должны окисляться: из одного- в двухвалентные, из двух- в трех- и т.д.

Раньше исследовали материалы, из которых можно было экстрагировать только один ион лития на формульную единицу, при этом заряд иона d-металла увеличивался также на единицу — то есть происходил одноэлектронный процесс, что определяло достаточно небольшую емкость аккумулятора. В дальнейшем стало понятно: необходимо найти такие материалы, из структуры которых можно было бы экстрагировать два или три иона лития, а для этого нужно подбирать d-металлы, способные к многоэлектронному процессу окисления-восстановления.

Российские ученые обнаружили, что в качестве таких металлов можно использовать никель, ванадий, марганец. В данном случае был выбран третий вариант, так как первые два ядовиты.

«Наша статья посвящена новому электродному материалу на основе литий-марганцевого оксида, в котором может быть реализован процесс экстракции-внедрения нескольких ионов лития из структуры и окисления-восстановленияионов марганца не на одну единицу, а на две, причем при высоком напряжении. В результате получилось и повысить напряжение, и увеличить емкость», — пояснила один из авторов исследования Нина Косова.

Ученые воспользовались твердофазным механохимическим синтезом, который в последнее время широко используется для создания новых функциональных материалов. С помощью механохимии нужное соединение удалось синтезировать, во-первых, при комнатной температуре, без всякого нагрева, а во-вторых — в наноразмерном состоянии.

В перспективе материал может быть использован для изготовления литий-ионных аккумуляторов, которыми сегодня оснащено множество устройств — от мобильных телефонов до электромобилей. .опубликовано econet.ru

Tags: технологии
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • это убийство

    Причиной смерти в убийстве Джорджа Флойда была "механическая асфиксия" , и это было убийство, по мнению врачей, которые проводили…

  • Крещение

    Что вы будете делать, когда весь мир рушится? Ну, хорошо, не мир, а просто вокруг катастрофа, авария, несчастный случай? …Последний курс…

  • Детские пособия

    За 6 часов с момента старта перечисления средств единовременные выплаты получили родители 15 миллионов детей с 3 до 16 лет, этим семьям было…

  • Запрос филиала фонда в ЛНР (продолжение)

    Предварительный отчет филиала фонда в ЛНР Предварительный отчет филиала фонда в ЛНР 2 Предварительный отчет филиала фонда в ЛНР 3…

  • Опачки!!!

    Президент итальянской области Венето Лука Дзайя предложил преследовать за отказ признать существование коронавируса, как за отрицание холокоста.

  • Эротика

Buy for 200 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    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.
  • 13 comments