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

Když obrázek není tím, čím se zdá být

Pavel Houser , 10. listopad 2018 06:30
Pavel Houser

Problematika falešných zpráva je dnes módní záležitostí. Následující výzkum se zaměřuje na jeden spe...

Více

Kalendář

22. 11.

25. 11.
IoT Hackathon 2018
22. 11. Datová centra pro business 2018
22. 11.

23. 11.
Setkání uživatelů IFS 2018







RSS 

Zprávičky

McKinsey: Digitalizace zvýší HDP ČR o 26 miliard eur

ČTK , 21. listopad 2018 11:42

Podíl digitální ekonomiky je již nyní v ČR větší než v pěti největších zemích EU....

Více 0 komentářů

O2 zvýšila zisk o 2,5 % na 4,2 miliardy Kč

ČTK , 21. listopad 2018 10:36

Na Slovensku vzrostly celkové provozní výnosy o 9,7 % na 216 milionů eur....

Více 0 komentářů

Cook napadl Facebook a chválí GDPR

ČTK , 21. listopad 2018 08:00

Regulace technologického sektoru v oblasti soukromí uživatelů je podle šéfa Applu nevyhnutelná....

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Bitcoin pokračuje v poklesu, dostal se pod 4500 dolarů

ČTK , 20. listopad 2018 13:10

Krátce po poledni vykazoval bitcoin na burze Bitstamp pokles o sedm procent na 4400 dolarů....

Více 0 komentářů

Díky poptávce v Indii a v Evropě je Xiaomi za čtvrtletí v zisku

ČTK , 20. listopad 2018 09:00

Po vstupu na burzu firma hlásí výsledky hospodaření teprve podruhé. Z IPO získala 4,72 miliardy dola...

Více 0 komentářů

Apple snížil výrobní objednávky nových iPhonů

ČTK , 20. listopad 2018 08:00

Apple před několika týdny šokoval investory, když snížil odhad prodeje....

Více 0 komentářů

Veeam v Česku vytvoří 500 nových pracovních míst

Pavel Houser , 19. listopad 2018 16:33

Firma investuje 3,39 miliard korun do svého hlavního centra pro výzkum a vývoj v Praze....

Více 0 komentářů