Дослідники зі Стенфордського університету розробили акумуляторні батареї, які можуть накопичувати в шість разів більше заряду.
Нова розробка допоможе прискорити впровадження перезаряджаються батарей і наблизити дослідників до створення високопродуктивної батареї для телефонів і електромобілів.
Автори нової роботи зробили батарею з хлором з лужних металів: вона заснована на зворотному хімічному перетворенні хлориду натрію (Na / Cl2) або хлориду літію (Li / Cl2) в хлор. Електрони переміщаються з одного боку, що перезаряджається батареї на іншу, а при перезаряджанні повертаються в початковий стан.
Причина, по якій ніхто ще не створив високопродуктивну акумуляторну натрієво-хлорну або літій-хлорну батарею, в тому, що хлор дуже реакційно дійний і його складно перетворити назад в хлорид з високою ефективністю. Коли це вдавалося зробити, продуктивність батареї виявлялася низькою.
- Колонії бактерій зможуть замінити хімічний завод
- Кондиціонери замінить охолоджуюча піна
- Названо рік появи суперінтелекту, який мислитиме, як людина
Дослідники в новій роботі не збиралися створювати акумуляторні натрієві й літій-іонні батареї, а просто вдосконалили наявні технології з використанням тіоніл хлориду – одного з основних елементів літій-тіонілхлорідних акумуляторів.
Далі вони сформували електрод з використанням вуглецевого матеріалу, який має структуру наносфери, заповненої безліччю ультратонких пір. На практиці ці порожнисті сфери діють як губка, вбираючи молекули хлору і зберігаючи їх для подальшого перетворення в сіль всередині мікропор.
Отриманий осередок показав досить високу розрядну місткість – 2 800 міліампер-година на грам катода. Після цього автори несподівано виявили, що батарею можна перезарядити й потім розрядити знову.
Місткість такого циклу виявилася нижче, ніж місткість першого розряду – 1 200 міліампер-година на грам катода при струмі 100 міліампер – однак надалі місткість більше не знижувалася. Батарея пережила 200 циклів заряду і розряду, зберігаючи кулонівську ефективність (відношення заряду, який батарея віддає при розряді, до того, який необхідний для заряду) близько 99%.
Натхнення: hightech.fm