Dobíjecí baterie je bezpečnější a levnější

Nová anoda pro vysoce kvalitní baterie vám umožní používat levnou a bohatou mořskou vodu jako elektrolyt.

Lithium-iontové baterie jsou nezbytné pro moderní život, od uvedení našich notebooků a mobilních telefonů až po nové hračky na dovolenou. Existuje však bezpečnostní riziko: baterie se mohou vznítit.

Inkoustové ohřívače vody zabraňují riziku požáru použitím vodného elektrolytu místo obvyklého chemického rozpouštědla. Nekontrolovaný růst dendritů však omezuje jejich vysokou účinnost pro praktické použití a jejich schopnost zajistit dlouhou životnost.

Nyní vědci uvádějí Příroda komunikace nový 3D zinko-manganový nano-směs Anoda překonala omezení, což vedlo ke stabilní, vysoce výkonné nedendritické vodní baterii využívající elektrolyt mořskou vodu.

Spoluautor Xionan Shan, docent elektrického a počítačového inženýrství na univerzitě v Houstonu, říká, že objev slibuje úsporu energie pro další aplikace, včetně elektrických vozidel.

„Poskytuje nízké náklady, vysokou hustotu energie a stabilní baterii,“ uvedl. „Musí být použit pro spolehlivé dobíjecí baterie.“

Baterie Que ray

Elektrický ventilátor (vlevo nahoře) je napájen doporučenou zinkovou baterií. Typické profily výboje / výboje ZIB 0,5 C (vpravo nahoře); Instalace mikroskopu na místě (vlevo dole) znázorňující dynamiku akumulace zinku; mor morfologie způsobená sedimentem zinku (vpravo dole). Půjčka University of Houston

Pes a UH: Vyvinul to také doktorand Guangxia Feng na místě Techniky optického odrazu, které jim umožňují sledovat dynamiku reakce přímo na anodě v reálném čase. „Tato platforma nám umožňuje vizualizovat dynamiku odezvy elektrod přímo na místě,“ řekl Shan. „Tato silná informace poskytuje přímý důkaz kinetiky reakce, pomáhá nám porozumět jevům, které dříve nebyly snadno dostupné.“

Test ukázal, že nová zinko-manganová nano-litá anoda zůstala nezměněna, aniž by se snížil cyklus vybíjení / vybíjení po dobu 1 000 hodin při vysokých proudových hustotách (80 mA / cm).2:)

Anoda je elektroda, která vydává proud z baterie, zatímco elektrolyty jsou médium, kterým iontový náboj protéká katodou. Použití vody z baterie jako elektrolytu není jiným způsobem, jak snížit spotřebu baterie.

Tradiční anodové materiály používané v bateriích jsou náchylné k dendritům, malým výrůstkům, které mohou způsobit ztrátu energie baterie. Pes և jeho kolegové navrhli: demonstroval strategii účinně omezit և potlačit výskyt dendritů ve vodních systémech řízením termodynamiky povrchové reakce se směsí zinku կին kinetiky trojrozměrné struktury.

Pes řekl, že vědci UH: համալս University of Central Florida v současné době zkoumá jiné slitiny než slitiny zinku a manganu.

Odkaz. Huajun Tian, ​​Zhao Li, Guangxia Feng, Zhenzhong Yang, David Fox, Maoyu Wang, Hua Zhou, Lei Zhai, Akihiro Kushima, Yingge. Vy, slepice, feng, Xiaonan Shan Yang Yang, 11. ledna 2021, Příroda komunikace,
DOI: 10.1038 / s41467-020-20334-6:

Kromě Shan և Fenga se mezi projektovými výzkumníky nacházejí Huajun Tian, ​​Zhao Li, David Fox, Lei Zhai, Akihiro Kushima, spoluautor Yang Yang, všichni s University of Central Florida. Zhenzhong Yang և Yingge Du, oba s tichomořskou severozápadní národní laboratoří; Maoyu Wang և spoluautor Zhenxing Feng, oba s Oregonskou státní univerzitou; : Hua Zhou s Argonne National Laboratory.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Aby se objev urychlil, vychází z mřížky vysoce dimenzionální infračervený mikroskop

Příklad vzoru dlaždice použitého ke skenování kulatého červa C. elegans. Non-grid pattern dává algoritmu vzorkování větší flexibilitu pro rychlé resetování oblastí zájmu. ...

Starověcí zirkonové říkají, že desková tektonika začala před 3,6 miliardami let – významná událost pro přivítání Země k životu

Zirkony studované výzkumným týmem byly vyfotografovány pomocí katholluminiscence, techniky, která umožňuje týmu vizualizovat vnitřek krystalů pomocí speciálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Tmavé kruhy na...

Můžeme opioidy zvýšit návykovostí? [Video]

V roce 2017 byly miliony lidí po celém světě závislí na opioidech a 115 000 zemřelo na předávkování. Opioidy jsou nejsilnější léky proti bolesti, které...

V místě vazby protilátek ve variantách viru COVID-19 – hlavní důsledky pro budoucí vakcíny

Výzkumný tým Penn State zjistil, že N protein na SARS-CoV-2 je uložen ve všech pandemických koronavirech souvisejících se SARS (nahoře vlevo: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV,...

NASA investuje 105 milionů amerických dolarů do vývoje inovativních technologií pro malé podniky ve Spojených státech

NASA Má dlouhou historii podpory amerických podnikatelů při vývoji technologií od nápadu po obchodní připravenost. Agenturní program Small Business Innovation Research (SBIR) dále podporoval...

Newsletter

Subscribe to stay updated.