luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Создана батарея из растительного крахмала и углеродных нанотрубок



Новый тип батареи, напечатанной на 3D-принтере, в которой используются электроды из растительного крахмала и углеродных нанотрубок, предоставит мобильным устройствам более экологически чистый источник энергии с большей емкостью.

Группа инженеров из университета Глазго разработала батарею, чтобы сделать более экологичные литий-ионные батареи, способные более эффективно хранить и отдавать энергию. Конструкция и производство батареи описаны в статье, опубликованной в Journal of Power Sources.

Литий-ионные аккумуляторы представляют собой полезное сочетание легкого и компактного форм-фактора и способности выдерживать множество циклов зарядки и разрядки. Это сделало их идеально подходящими для использования в широком спектре устройств, включая ноутбуки, мобильные телефоны, умные часы и электромобили.

Как и многие батареи, литий-ионные батареи содержат положительный электрод, часто сделанный из литий-кобальта / оксида марганца или фосфата лития-железа , и отрицательный электрод, часто сделанный из металлического лития. Во время зарядки ионы лития протекают через электролит от положительного электрода к отрицательному, где они хранятся. Во время использования ионы текут в противоположном направлении, генерируя энергию для питания устройств за счет электрохимической реакции.

Одним из физических ограничений на количество энергии, которое может накапливать и выделять конструкция литий-ионных батарей, является толщина их электродов. Более толстые электроды ограничивают диффузию ионов лития через электрод, тем самым ограничивая удельную энергию литий-ионных батарей. Увеличение толщины электродов также снижает их устойчивость к деформации, делая их более склонными к растрескиванию. Как только электрод ломается, аккумулятор приходит в негодность.

Разработка ученых под руководством университета Глазго направлена ​​на достижение лучшего баланса между размером и площадью поверхности электродов за счет введения крошечных наноразмерных и микромасштабных отверстий или пор в их конструкцию. Изрезая поверхность и внутреннюю часть электродов порами, они могут значительно увеличить площадь поверхности по сравнению с твердым электродом с такими же внешними размерами.

Для этого ученые использовали технологию аддитивного производства — 3D-печать. Цель — строго контролировать размер и расположение каждой поры в своих электродах.

Они загрузили свой 3D-принтер разработанным ими материалом, который сочетает в себе полимолочную кислоту, фосфат лития-железа и углеродные нанотрубки.

Что такое полимолочная кислота? PLA(PolyLactic Acid, Polylactide) — это алифатический термопластичный полимер, получаемый из100% возобновляемых ресурсов, таких как кукуруза и картофельный крахмал. Посредством полимеризации PLA приводит к образованию поли (L-молочной кислоты) (PLLA). Химические и физические свойства этих PLA полностью совпадают

Это биоразлагаемый материал и он увеличивает рециркулируемость батареи.

Батарея с электродом на 300 микрон и пористостью 70% показала наилучшие результаты во время испытаний с удельной емкостью 151 миллиампер-час на грамм, или мАч / г, — стандартное измерение того, сколько заряда может удерживать батарея. Это примерно в два-три раза выше производительности традиционной литий-ионной батареи с твердым электродом такой же толщины.

Повышенная пористость и, следовательно, большая площадь поверхности самого толстого 300-микронного электрода также повлияла на емкость батареи, она увеличилась на 158%.

Tags: батарея
Subscribe

Posts from This Journal “батарея” Tag

promo luckyea77 декабрь 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке (или этой) можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments