Проблему аккумуляторов выявил рентген

03.08.2012

С помощью рентгеновской микроскопии ученым из Стэнфордского университета впервые удалось понять, из-за чего постоянно ломаются литий-серные аккумуляторы. Оказалось, проблема кроется в неправильно организованном процессе химической реакции.

Большинство современных электромобилей используют литий-ионные батареи - очень дорогие, составляющие половину стоимости всей машины. Одной из самых перспективных замен дорогому и не очень емкому литий-ионному источнику питания являются литий-серные аккумуляторы. Они не только стоят дешевле, но еще при этом могут хранить в 5 раз больше энергии. Однако все эксперименты с новой батареей заканчиваются неутешительно: после нескольких десятков циклов зарядки/разрядки она перестает работать. Этого естественно очень мало - аккумулятор автомобиля должен иметь срок службы 10-20 лет, т.е. выдерживать много тысяч циклов заряд/разряд.

Литий-серный аккумулятор состоит из двух электродов - анода из лития и катода из серы и углерода. Несколько исследователей пришли к выводу, что короткий жизненный цикл батареи связан с химическими реакциями, разрушающими серу в катоде. Однако новое исследование опровергло выводы предыдущих экспериментов. С помощью мощного источника рентгеновского излучения впервые удалось заснять мельчайшие детали аккумулятора непосредственно в процессе работы. В результате выяснилось, что частицы серы в катоде не деградируют.

Проблема крылась в процессе реакции ионов лития с серой при разряде аккумулятора. Побочным продуктом этой химической реакции являются соединения, известные как полисульфиды лития. Они просачиваются в электролит и создают прочные связи с литием. В результате активная среда разрушается и аккумулятор перестает работать.

К счастью, оказалось, что сера в аккумуляторе разрушается очень слабо и причина неисправности кроется не в этом. С другой стороны, даже небольшого количества полисульфидов лития достаточно, чтобы аккумулятор начал терять работоспособность. Но, по мнению ученых, с подобной проблемой можно справится, предотвратив утечку полисульфидов в электролит.

<< Назад: Тропики движутся в Арктику 03.08.2012

>> Вперед: Двигатель из молекул 02.08.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

SSD-накопитель Spatium M571 DLP 12.01.2026

Современные требования к скорости хранения и обработки данных постоянно растут, и производители стремятся создавать устройства, которые способны справляться с огромными объемами информации за доли секунды. В условиях, когда большие объемы данных становятся нормой в играх, работе с видео и вычислительных задачах, SSD-накопители нового поколения играют ключевую роль в повышении производительности компьютеров. Компания MSI представила свой новый флагманский SSD - Spatium M571 DLP, который обещает объединить высокую скорость, надежность и инновационные технологии защиты данных. Spatium M571 DLP выполнен в форм-факторе M.2 2280 и поддерживает интерфейс PCIe Gen5. Такой стандарт позволяет значительно ускорить обмен данными между накопителем и системой, обеспечивая невероятную производительность даже в самых требовательных приложениях. Скорость чтения достигает 14 гигабайт в секунду, а скорость записи - 11 гигабайт в секунду, что делает устройство одним из самых быстрых на рынке. Для об ...>>

Оливин помогает геологам находить драгоценные камни 11.01.2026

Поиск алмазов всегда был одной из самых сложных задач геологов. Долгие годы ученым приходилось ориентироваться лишь на теоретические модели и наличие сопутствующих минералов, чтобы определить, где алмазы могут формироваться. Современные технологии и методы анализа позволяют делать эти прогнозы гораздо точнее, сокращая затраты и повышая эффективность разведки. Исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе разработали новый способ, который помогает оценивать потенциальное содержание алмазов в горных породах с высокой точностью. Об этом сообщает портал IFL Science. В отличие от классических методов, которые ориентируются на геологические условия формирования алмазов, новый подход фокусируется на условиях их сохранности, что также критически важно для разведки. Ранее геологи могли определять перспективные месторождения по наличию минерала кимберлита, который связан с формированием алмазов. Однако присутствие кимберлита не гарантировало, что алмазы дей ...>>

Случайная новость из Архива Позолоченные бактерии 14.08.2006 Покрыв две бактерии сенной палочки сверхмикроскопическими частицами золота, физики из университета Небраски (США) изготовили чувствительный гигрометр. В зависимости от изменений влажности бактерии набирают влагу из воздуха или подсыхают, при этом контакт между их золотыми оболочками становится плотнее или нарушается. Изменения проводимости контакта регистрируются электроникой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026