Раздел Технологии выходит при поддержке
Ученые из Института Нинбо Китайской академии наук совместно с исследователями из Чикагского университета разработали материалы с нулевым тепловым расширением.
Это позволило достичь практически 100% восстановления напряжения в стареющих Li-Ion-аккумуляторах. Батареи с катодами на основе слоистых оксидов с высоким содержанием лития способны обеспечивать емкость более 300 мА-ч/г благодаря кислородно-окислительным восстановительным химическим реакциям. Однако эти химические реакции, увеличивающие плотность энергии на 30%, со временем приводят к искажению кристаллической решетки и падению напряжения, а это ускоряет старение аккумуляторов.
Исследователи обнаружили отрицательное тепловое расширение в слоистых оксидах катода с высоким содержанием лития, которые сжимаются при нагревании при температурах от 150-250 °C. Это не соответствует обычным ожиданиям с точки зрения термодинамики. Однако ученые объясняют это термически обусловленными переходами от хаотической к упорядоченной структуре в катоде под действием температуры.Ученые научились управлять этим процессом.
Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering
«Путем точной настройки можно управлять коэффициентом теплового расширения и переводить его из положительного в нулевое или отрицательное состояние», — объясняет ведущий автор исследования Цю Бао.
Разработчикам удалось первыми в мире создать надежную структуру катода с нулевым тепловым расширением. При напряжении 4,0 В происходила перестройка решетки и материал возвращался в упорядоченное состояние, а напряжение восстанавливалось почти до 100%.
По мнению ученых, результаты исследования открывают перспективу создания «умных» зарядных систем, которые смогут восстанавливать батареи прямо в процессе использования, продлевая срок их службы вдвое. Таким образом, старые аккумуляторы и даже электромобили могут получить вторую жизнь.
Это достижение открывает новые горизонты в инженерии материалов. Исследование также проливает свет на конструкцию функции самовосстановления высокопроизводительных устройств.
Creators — агентство международного PR для технологических и B2B-компаний PR для компаний и их лидеров Организация интервью в медиа, подкастах, выступлений на конференциях Европа, Азия, Америка Узнать больше
Как зубная паста: в Швеции создали первую в мире мягкую батарею из жидких электродов
Результаты исследования опубликованы в журналеNature
Источник: Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering
Раздел Технологии выходит при поддержке
Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.