Baterie s pokovenou elektrodou

Pavel Houser , 24. červenec 2017 14:00 0 komentářů
Baterie s pokovenou elektrodou

A k tomu kombinace hned dvou moderních uhlíkových materiálů – grafenu a uhlíkových nanotrubiček. V Li-Ion bateriích můžeme inovovat anody i katody.

Ačkoliv techniky galvanického pokovování jsou všudypřítomné, samotné elektrody baterií se vyrábějí jinak než elektrochemicky. Katody nejběžnější Li-Ion baterie vznikají z lithia, jehož prášek se smíchá s lepivým pojivem a nanáší na hliníkovou fólii. Pojivo přitom představuje balastní materiál v tom smyslu, že nijak nezvyšuje kapacitu baterie, tj. snižuje její energetickou hustotu. Vrstva suspenze navíc musí být pouze tenká a pojivo omezuje vodivost, takže klesá i příkon.

Výzkumníci z University of Illinois, společnosti Xerion Advanced Battery Corporation a čínské Nanjing University nyní proto navrhují změněnou technologii. Zcela se vynechá příprava suspenze a lithiový prášek se na hliníkovou fólii rovnou nanáší pomocí galvanického pokovování. Výsledkem je vyšší příkon, rychlejší nabíjení, do baterie lze uložit až o 30 % více energie a bez pojiva je navíc elektroda mechanicky stabilnější (spíše pevná než porézní), takže baterie by mohla vydržet více cyklů.

Výhodou má být také to, že tímto způsobem lze získat katodu pokrytou „čistým“ lithiem i z výchozích materiálů obsahujících nečistoty, takže se ušetří za úpravy přecházející samotné výrobě baterie.
Paul V. Braun z University of Illinois a jeho kolegové publikovali své výsledky v Science Advances.

Na Rice University pro změny přišli s metodou, jak by se dala optimalizovat anoda. Anoda Li-Ion baterie se vyrábí z uhlíku. Již nějaký čas se experimentuje s náhradou uhlíku křemíkem, nový výzkum navrhuje zůstat u uhlíku a použít použít speciální kombinaci hned dvou jeho populárních modifikací – grafenu a uhlíkových nanotrubiček.

Tento materiál na Rice University vytvořili v roce 2012, charakterizují ho jako „3D povrch“, poskytující pro chemické reakce obrovskou aktivní plochu, kde může docházet ke kontaktu reagujících látek. Lithium umístěné na této struktuře se může rychle rozpouštět i zase srážet na elektrodě, nedochází k tvorbě dendritů (vláken), které mohou vést ke zkratu; baterie má díky tomu mnohem větší životnost. To, že ani po 500 nabíjecích cyklech nedošlo k žádné mechanické degradaci, se podařilo ověřit pomocí záběrů z elektronového mikroskopu. Baterie pak také dokáže poskytnout vyšší příkon a rychleji se nabíjí. Na rozdíl od klasických anod zde lithium tvoří až třetinu hmotnosti elektrody, takže baterie má pak na jednotku hmotnosti vyšší kapacitu uložené energie.
Hlavním autorem tohoto výzkumu byl James Tour a výsledky tým publikoval v ACS Nano.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Microsoft a GitHub

Pavel Houser , 13. červen 2018 13:30
Pavel Houser

Transakce v hodnotě 7,5 miliardy dolarů je dost velká i na poměry Microsoftu, takže se prodejem GitH...

Více







RSS 

Zprávičky

Útočníci se snaží zneužít fotbalovou horečku

Pavel Houser , 23. červen 2018 11:59

Nová phishingová kampaň se snaží lákat oběti ke stažení infikovaného rozpisu a výsledků fotbalového ...

Více 0 komentářů

Systém pro STK by měl za 120 mil. Kč nadále provozovat AutoCont

ČTK , 22. červen 2018 10:00

V novém smluvním období by firma měla zajistit také propojení s obdobnými systémy jednotlivých člens...

Více 0 komentářů

Divize firmy Deutsche Telekom T-Systems ruší 10 000 míst

ČTK , 22. červen 2018 09:00

Na 6000 míst z celkového počtu má být zrušeno v Německu v průběhu příštích tří let....

Více 0 komentářů

Kalendář

23. 06.

24. 06.
Maker Faire Prague 2018
04. 08.

09. 08.
Black Hat USA 2018
09. 08.

12. 08.
DEF CON 26

Starší zprávičky

Šéfovi Intelu srazil vaz vztah na pracovišti

ČTK , 22. červen 2018 08:00

Ve funkci předsedy představenstva a člena správní rady Krzaniche přechodně nahradí dosavadní finančn...

Více 0 komentářů

Musk: Favoritem pro evropskou továrnu na baterie Tesly je Německo

ČTK , 21. červen 2018 10:00

Revoluce elektrických aut zvýší do roku 2025 hodnotu evropského trhu s bateriemi na zhruba 250 milia...

Více 1 komentářů

Česko testuje komunikaci mezi auty, vlaky a MHD

ČTK , 21. červen 2018 09:00

Vozidla si budou vyměňovat informace například o tom, jak je vlak daleko od závor, nebo že tramvaj v...

Více 0 komentářů

Xiaomi chce při vstupu na burzu získat až 6,1 miliardy dolarů

ČTK , 21. červen 2018 08:00

Půjde o jednu z největších primárních nabídek akcií v technologickém sektoru za posledních několik l...

Více 0 komentářů