Платим блогерам
Блоги
Breadly
Новый тип батарей, лишен главного недостатка обычных литий-ионных аккумуляторов — высокой огнеопасности.

реклама

Литий-ионные аккумуляторы имеют широкое распространение и применение в различных областях электроники. Они являются основным источником электроэнергии для большого количества различных устройств, начиная от мобильных телефонов и ноутбуков и заканчивая электромобилями. Нужно отметить, что данная технология весьма не нова. Современный образец литий-ионного аккумулятора с анодом из графита и катодом из кобальтита лития был изобретен японским химиком Акирой Ёсино в далеком 1991 году. В том же году, по его патенту, корпорация Sony выпустила первый литий-ионный аккумулятор.

реклама

Данные аккумуляторы обладают рядом преимуществ, среди которых: высокая емкость, большое число циклов заряда и разряда, высокая токоотдача. Однако всем им присущ один существенный недостаток — повышенная воспламеняемость. Из-за наличия в их составе органических электролитов, при перезаряде, несоблюдении требуемых условий заряда либо же при механическом повреждении имеется немалый риск воспламенения, что при стечении неблагоприятных обстоятельств может привести к возникновению пожаров или даже взрывов.

Инженеры из Пхоханского университета науки и технологий (Пхохан, Южная Корея) разработали стабильный образец водной цинк-ионной батареи, где электролитом выступает обычная вода. Данная батарея оснащена особым полимерным слоем, чья основная функция заключается в предотвращении коррозии электродов и увеличения стабильности работы самой батарейки.

Ранее, ученые уже разрабатывали подобные, более безопасные альтернативы стандартным литий-ионным аккумуляторам. Одна из них предусматривала использование цинкового анода в водном электролите. Однако ученые столкнулись с серьезной проблемой — низким сроком службы батарей, которая связана с образованием побочных реакций, способствующих разрушению элементов устройства.

Корейским инженерам удалось исправить вышеупомянутую проблему. Для этого ими был разработан модифицированный цинковый анод, который дополнительно покрыт многофункциональным защитным слоем с использованием блок-сополимера, специального полимера, у которого цепочки молекул состоят из двух или более различных структурных звеньев. Благодаря высоким показателям эластичности и способности к растяжению, данному слою по силам выдерживать собственное увеличение объема в процессе зарядки и разрядки аккумулятора.

В ходе экспериментов стало ясно, что полимерный защитный слой также способствует однородному распределению ионов и препятствует формированию так называемых дендритов, мельчайших жестких древовидных структур, которые могут расти внутри литиевой батареи. Все это способствует заметному приросту срока службы цинкового анода. Плюсом ко всему, за счет наличия слоя тонкой пленки, многие нежелательные химические реакции в электролите на поверхности электрода подавляются с большей эффективностью, что в свою очередь повышает стабильность электрода.

2
Показать комментарии (2)

Популярные новости

Популярные статьи

Сейчас обсуждают