Перспективный материал для литий-ионных аккумуляторов

21.06.2013

Ученые из Мюнхенского технического университета разработали материал, который открывает путь для создания аккумуляторов с большой емкостью и длительным сроком службы. Самое главное, что создан этот материал на основе бора и кремния, которые дешевы и доступны.

Материал, из которого изготовлены электроды литий-ионных аккумуляторов, имеет решающее значение для емкости батареи. До сих пор отрицательный электрод обычно изготавливают из графита, слои которого способны хранить атомы лития. Однако емкость графита ограничена принятием 1 атома лития на 6 атомов углерода. Для сравнения, кремний может принять до 10 раз больше лития, но, к сожалению, в ходе этого процесса кремний сильно расширяется, что резко снижает такие важнейшие характеристики литий-ионных аккумуляторов, как долговечность, способность быстро заряжаться и отдавать мощный ток.

В поисках альтернативы чистому кремнию, немецкие ученые синтезировали особые трехмерные структуры, состоящие из бора и кремния (LiBSi2). Как и атомы углерода, атомы бора и кремния соединены в особую структуру в форме тетраэдра, но в отличие от алмаза они образуют каналы, способные хранить атомы лития.

Электрод на основе данной структуры должен быть уникальным и по емкости, и по прочности. Особенно важен последний параметр, так как литий-ионные аккумуляторы довольно хрупкие и чувствительные к перепадам температуры и перегреву. Электроды из LiBSi2 устойчивы к воздействию воздуха, воды и выдерживают нагрев до 800 градусов по Цельсию. Пока ученые еще не определили точно, сколько именно атомов лития может хранить новая структура, и будет ли она расширяться во время зарядки. Тем не менее, разработчики уверены, что их новый материал превзойдет кремний и, тем более, графит и станет отличным сырьем для изготовления электродов аккумуляторов нового поколения.

Надо отметить, что немцы изготовили свой новый тип электрода в лаборатории Университета штата Аризона, где была возможность создать давление в 100 тысяч атмосфер и температуру около 900 градусов по Цельсию. Благодаря этому, удалось изготовить "алмаз", способный удерживать литий.

<< Назад: Температура на Марсе растет днем и в полночь 21.06.2013

>> Вперед: Твердотельные накопители SSDNow KC380 от Kingston Technology 20.06.2013

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 Рыбка в клетке 27.01.2012 У Гавайских островов идут эксперименты по выращиванию рыбы в плавучих многогранных садках поперечником около семи метров. На каркас натянута медная сетка (медь выбрана потому, что к ней не прикрепляются морские водоросли, рачки и моллюски, которые быстро забили бы сетку). Через сеть в садки свободно поступает планктон, которым рыба питается (но еще добавляют и искусственный корм на основе сои), активно идет водообмен, вымываются продукты жизнедеятельности и прочие отходы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026