Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.12.2022
Сергей Васильев
700

Создан негорючий электролит для аккумуляторов

5.3

Стэнфордские ученые получили электролит, который не загорается и продолжает работать при температурах до 100 °C.

©Jian-Cheng Lai, Stanford University

Сегодня цивилизация как никогда прежде зависит от портативных источников энергии, прежде всего литийионных аккумуляторов, которые работают в смартфонах, компьютерах, электромобилях и множестве других устройств. Как бы ни были эффективны такие батареи, разработчикам никак не удается избавить их от некоторых недостатков, включая короткий срок жизни, ограниченный диапазон рабочих температур и, конечно, риск воспламенения.

Легкость, с которой вспыхивают Li-Ion аккумуляторы, — особенно трудная проблема, ведь она связана с самыми базовыми принципами их устройства. Такие батареи работают, прокачивая ионы лития через раствор электролита, сам крайне легко воспламеняющийся. Это может происходить даже при обычном перегреве, когда температура раствора превышает 60 °С. Новый электролит, полученный исследователями из Стэнфордского университета, лишен этих недостатков. О нем рассказывается в статье, опубликованной в журнале Matter.

Дело в том, что обычный электролит для батарей — это соли лития в жидком органическом растворителе. При нагревании растворитель испаряется, деформируя аккумулятор, а затем может и вспыхнуть. Поэтому Лай Цзянь-Чэн (Lai Jian-Cheng) и ее коллеги использовали электролит на основе полимеров. В таком варианте ионы лития перемещаются с электрода на электрод не через жидкость, а через полимерную матрицу. Она намного более устойчива и живуча, хотя обычно не позволяет частицам двигаться так легко, как в жидкости.

Слева — один из стандартных электролитов, легко загорается. Справа — новый электролит, разработанный в Стэнфорде / © Jian-Cheng Lai, Stanford University

Чтобы решить эту проблему, ученые насытили полимер солями лития намного сильнее, чем это пробовали делать прежде. Как правило, на них приходится менее 50 процентов массы электролита, но Цзянь-Чэн с соавторами довели показатель до 63 процентов. Для облегчения движения ионов в состав добавили немного жидкого растворителя. Все это обеспечило новому полимерному электролиту SAFE производительность, сравнимую с обычными электролитами, плюс высокую устойчивость к нагреванию.

Эксперименты показали, что такую Li-Ion-батарею можно вполне безопасно нагревать выше 60 °C и даже до 100 °C. Другим важным достоинством новой разработки стала ее полная совместимость с существующими типами аккумуляторов. По словам ученых, электролит легко встраивается в обычные батареи, не требуя никаких заметных доработок.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: