Изобретён электрод-рекордсмен для аккумулятора

Изобретён электрод-рекордсмен для аккумулятора

Умным учёным удалось сконструировать что-то типа нагромождения малюсеньких кораллов из графена. Кораллы просто пестрят многочисленными пустотами и каналам. По утверждению авторов проекта, этот материал в составе батареи должен продемонстрировать воистину рекордные свойства.

Итак, исследователи из Принстонского университета и Тихоокеанской северо-западной лаборатории изобрели необыкновенный электрод.

Как показало сочетание моделирования на супермощном компьютере и электронной микроскопии имеющегося образца, он в состоянии хранить 15 ампер-часов на 1 грамм веса. В своей статье, опубликованной на страницах авторитетного издания Nano Letters, авторы утверждают, что данный параметр является самым высоким из всех, о которых когда-либо сообщалось в этой области.

Следует пояснить одно немаловажное обстоятельство. Разработка, по своей сути, предназначена для использования в воздушно-литиевых аккумуляторах (именуемых литиево-кислородными). Они в состоянии обойти по параметрам удельной ёмкости наилучшие литиево-ионные. Покамест описываемые накопители остаются в разряде экспериментальных, потому что не удалось добиться благополучного разрешения целого ряда проблем. Речь идёт, в частности, о том, что устройства ещё не обладают достаточной живучестью.

Итак, физики смешали хлопья графена, воду, связующее вещество и растворитель, потом образовали в этой смеси много мелких пузырьков воздуха. Последние послужили в качестве «строительного леса», на который осуществлялся сбор графеновых частиц и связующего вещества.

По мере удаления излишних компонентов остаётся высокопористая структура. В ней графен сформировал различные и многочисленные сферы, имеющие диаметр по 3-4 микрометра, а в стенках сфер есть отверстия.

В совокупности это создаёт хорошо разветвлённые каналы, используемые для доступа кислорода; а также обеспечивает огромное пространство для его реакции с литием.

Новый электрод показывает достаточно высокие параметры лишь в чистом кислороде, зато не использует катализатор (что является большим плюсом этой технологии). Команда сейчас трудится над мембраной, которая позволит поступать к электроду одному  только кислороду, но задержит влагу из воздуха, губящую батарею при реакции с литием.

Кроме вышесказанного, в своём нынешнем состоянии электроду нельзя полностью перезаряжаться по нескольку раз. Но команда его «творцов» трудится сейчас над скорейшим устранением также и этого серьёзного недостатка.

Автор

Запись опубликована 5 Декабрь 2011 в разделе Технологии