Усовершенствование сухих электродов для литий-ионных аккумуляторов

02.08.2024

Исследовательская группа из UNIST под руководством профессора Кен-Мин Чонга совершила важный прорыв в области производства литий-ионных аккумуляторов (LIB). Новый экологически чистый процесс производства сухих электродов без использования вредных растворителей повышает производительность аккумуляторов и способствует устойчивости.

Традиционные методы производства мокрых электродов часто приводят к неравномерному распределению материалов, что снижает производительность аккумуляторов. Новый метод, предложенный учеными из UNIST, использует политетрафторэтилен (ПТФЭ) в качестве связующего, что позволяет избежать этих проблем. Процесс сухого электрода включает четыре основных этапа: формирование гранул, формовку пленки, прокатку и ламинирование. Команда оптимизировала условия на каждом этапе, чтобы обеспечить наилучшие физические, электрические и электрохимические свойства полуфабрикатов.

Использование ПТФЭ с высоким коэффициентом экструзии позволило создавать электродные пленки с высокой прочностью даже при низком потреблении энергии. Это улучшает микроструктуру и характеристики мощности электродов. Связующие в литий-ионных аккумуляторах играют ключевую роль в соединении активных материалов и электронов, и тип и содержание ПТФЭ оказывают значительное влияние на исходные характеристики сухих электродов.

Исследователи из UNIST определили оптимальную формулу NCM811/PTFE/технический углерод (CB)/углеродистая нанотрубка (CNT) = 96/2,0/1,8/0,2. Эта композиция продемонстрировала выдающуюся способность к разряду 80% при скорости 0,5 C (5 мА/см2) в сложных условиях. Данные результаты подтверждают высокую эффективность и устойчивость разработанных электродов.

Команда планирует продолжить исследования для улучшения характеристик толстых электродов, исследуя различные материалы. Эти дальнейшие разработки могут существенно повысить эффективность и устойчивость электромобилей и электронных устройств, что делает будущее более экологичным.

Прорыв, совершенный исследовательской группой из UNIST, представляет собой значительный шаг вперед в технологии производства литий-ионных аккумуляторов. Новый метод сухого электрода без использования вредных растворителей не только повышает производительность аккумуляторов, но и делает процесс более экологически чистым. Этот инновационный подход обещает сделать электромобили и электронные устройства более устойчивыми и эффективными, внося значительный вклад в развитие зеленых технологий и устойчивого будущего.

<< Назад: Жирная пища разрушает мозг 02.08.2024

>> Вперед: Тайна ярких расцветок тропических птиц раскрыта 01.08.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Алмазный датчик магнитного поля 19.07.2022 Группа исследователей под руководством Института прикладной физики твердого тела Фраунгофера разработала алмазный датчик на основе лазера. Технология использует квантовые дефекты в алмазе (NV-центры) для обнаружения магнитного поля. NV-центр или азото-замещенная вакансия - это один из многочисленных точечных дефектов алмаза. Он формируется при нарушении строения кристаллической решетки минерала. При удалении атома углерода из узла решетки образовавшаяся вакансия в этом месте связывается с атомом азота. Исследователи объясняют, что количество света, поступающего от NV-центра, меняется в зависимости от силы магнитного поля. Этот эффект уже используется учеными, но в существующих установках большая часть такого излучения теряется. "Нашим прорывом было создание лазера по дефектам. Собирая весь свет, а не только небольшое его количество, мы можем обнаруживать магнитное поле в 10 раз точнее с помощью нашего датчика по сравнению с передовой современной практикой", - говорит Эндрю Гринтри, профессор Мельбурнского Королевского Технологического Института и один из авторов исследования. Лазер накачки (532 нм) и затравочный лазер (710 нм) объединены с дихроическим зеркалом (DM) и фокусируются отдельно в резонатор. Зеленый лазер блокируется 532-нм режекторными фильтрами (NF). Датчики фиксируют прошлый свет (det1), отраженный свет (det2) и фотолюминисценцию (det3). Новая технология поможет улучшить методы измерения магнитного поля для картирования активности мозга и выявления нарушений. Современные устройства для магнитоэнцефалографии очень чувствительны, но также громоздки, дороги в установке и требуют работы при сверхнизких температурах с жидким гелием. С помощью алмазнолазерного датчика можно создать компактные устройства, которые будут работать при комнатной температуре. Доступная технология поможет в раннем выявлении заболевания Альцгеймера, эпилепсии и других нарушений работы мозга. Кроме того, устройство может пригодиться в горной промышленности. К примеру, высокоточное обнаружение магнитных полей поможет проводить разведку залежей полезных ископаемых.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025