Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.
Baterie litowo-jonowe to główny typ akumulatorów do prawie wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego, od smartfonów po samochody elektryczne. Cykl ładowania i rozładowania w baterii zapewnia ruch jonów litu między dwiema elektrodami - od ujemnie naładowanej anody do dodatnio naładowanej katody. Rosnące zapotrzebowanie na baterie Li-Ion doprowadziło naukowców do zwrócenia szczególnej uwagi na poprawę gęstości energii, bezpieczeństwa, trwałości, czasu ładowania, mocy wyjściowej oraz nad kosztami stosowania litu w bateriach tego typu.
Zakres zastosowań baterii litowo-jonowych stale się rozszerza.
Niestety, zdaniem naukowców, ich pojemność jest wciąż ograniczona właściwościami grafitu - głównego materiału anody baterii. Naukowcom z NUST MISIS udało się uzyskać nowy materiał na anody
(Li-Ion), który może zapewnić znaczny wzrost pojemności i wydłużyć żywotność baterii.
Naukowcy pozyskali porowate mikrosfery nanostrukturalne o składzie Cu0,4Zn0,6Fe2O4 jako potencjalny materiał na anodę zapewniają
trzykrotnie większą pojemność niż dotychczasowe baterie na rynku. Do tego pozwala to na zwiększenie liczby cykli ładowania-rozładowania o 5 razy w porównaniu z innymi obiecującymi alternatywami dla grafitu. Osiągnięto to dzięki synergistycznemu efektowi połączenia specjalnej nanostruktury i składu zastosowanych pierwiastków.
Synteza nanomateriału odbywa się jednoetapowo bez etapów pośrednich dzięki zastosowaniu metody pirolizy natryskowej. W tym celu wodny roztwór z jonami pożądanych metali jest zamieniany w mgłę za pomocą ultradźwięków, a następnie woda jest odparowywana w temperaturze do 1200°C z rozkładem pierwotnych soli metali. W rezultacie powstają mikronowe lub submikronowe kule o porowatości wymaganej do pracy w układzie litowo-jonowym.
Badania elektrochemiczne rosyjskiego nanomateriału przeprowadzili też naukowcy z Narodowego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Seulu (Korea Płd.), Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (Norwegia) oraz Instytutu Nauki i Technologii SRM (Indie).
W przyszłości zespół badawczy zamierza kontynuować poszukiwania nowych, bardziej wydajnych kompozycji elektrod akumulatorów Li-Ion.
Wyniki badań zostały opublikowane w
Journal of Alloys and Compounds.
Materiał chroniony prawem
autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.