Исследования кремниевых анодов увеличат запас хода для электрокаров

схожие новости

Новый консорциум, состоящий из нескольких лабораторий Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), устраняет проблемы на пути разработки уменьшенных, более дешевых и более эффективных литий-ионных аккумуляторов для электромобилей путем исследования использования кремния в качестве альтернативы графитному углеродному анодному материалу.

Консорциум под руководством NREL, финансируемый Управлением автомобильных технологий Министерства энергетики США, включает исследователей из национальных лабораторий Аргонна, Сандии, Ок-Риджа, Тихоокеанского Северо-Запада и Лоуренса Беркли. Эта многопрофильная команда сосредоточена на понимании образования и эволюции межфазной фазы твердого электролита (SEI) для решения проблемы срока службы — или ожидаемого количества лет, в течение которых батарея может прослужить, — что в настоящее время ограничивает разработку кремниевых анодов.

Вместе национальные лаборатории используют передовые методы определения характеристик в сочетании с современным исследовательским оборудованием для изучения фундаментальных наук об органических электролитах с кремниевыми интерфейсами для разработки полной химии электродов и ячеек. Исследователи стремятся использовать эти результаты, чтобы воспользоваться способностью кремния хранить более 3500 миллиампер-часов на грамм, что может уменьшить размер АКБ на 25–30% или увеличить запас хода на 30–40% с батареями того же размера.

Макс Шульце изучает кремниевые наночастицы в лаборатории по изготовлению наноразмерных систем в Исследовательском центре солнечной энергии в поддержку работы NREL над проектом Кремниевого консорциума

В рамках проекта Silicon Deep Dive исследователи сосредоточились на создании базовых кремниевых материалов для реализации кремниевого анода в литий-ионном элементе. Эти усилия включали широкий спектр электрохимических, химических и структурных характеристик системы в масштабах длины и времени. Исследователи разработали специальные методы определения характеристик, включая нейтронографические исследования, MAS-ЯМР, методы оптической спектроскопии и методы на основе рентгеновских лучей.

Новое сотрудничество SCP привело к разработке метода предварительной оценки для измерения календарного срока службы ячеек менее чем за 2 недели, удерживая напряжение этих ячеек на максимальном уровне их заряда. Исследователи традиционно проводят календарное тестирование батарейных элементов в течение нескольких месяцев, однако новые протоколы испытаний позволяют SCP быстрее и эффективнее оценивать ход модификаций кремния, конструкции элементов, электролитов или добавок. Этот новый протокол упростит исследования и позволит исследователям быстро определять эффективность своих модификаций.

Об этом было объявлено пресс-службой NREL на официальном сайте Лаборатории.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Популярные новости

Австралийцы использовали плазму при создании сенсорных экранов

Австралийские исследователи использовали плазму для создания материала, который способен заменить дефицитный элемент, используемый в солнечных батареях, сенсорных экранах и прочих областях высокотехнологичного производства. Для работы...

Раскрыта тайна древних пирамид майя

Археологи Национального института антропологии и истории Мексики (INAH) пришли к выводу, что пирамиды, построенные коренными народами Мезоамерики, включая майя и ацтеков, имитируют такие природные...

Ученые критикуют использование в Индии недоказанных препаратов от коронавируса

Исследователи говорят, что неясно, на каком основании эти препараты были одобрены для «экстренного использования». Статья Гаятри Вайдьянатхан с международного портала «‎nature»‎ утверждает, что в Индии,...

В Долине Смерти обнаружены бактерии, жившие в эволюционном застое 175 млн лет

Американские ученые нашли на территории Долины Смерти бактерии, находящиеся в эволюционном застое много миллионов лет. Специалисты провели анализ микроорганизмов и благодаря химическим реакциям, спровоцированным радиоактивностью,...

Датчики черного углерода позволяют контролировать качество воздуха

Компании, как Purple Air и IQAir, с датчиками загрязнения воздуха стоимостью менее 300 долларов, внедрили мониторинг качества воздуха в массы. Но когда в прошлом...

Исследование немецких зоологов показало, что крылья пчёл имеют особенную конструкцию

Каждую секунду крылья насекомых во время полёта сталкиваются с различными препятствиями, не получая серьёзных повреждений. Известен и тот факт, что у них очень хрупкая структура,...

Обнаружено, что расизм встроен в систему патентов

По утверждению Шобиты Партхасарати из её статьи на портале «‎NATURE»‎, законы об интеллектуальной собственности рассматривают творчество как «белое». В июле 1999 года представители коренных народов...

В российском модуле МКС выросла температура

На Международной космической станции (МКС) в российском модуле «Звезда», где ранее в этом месяце была обнаружена протечка, внезапно был замечен рост температуры воздуха. Эта...

Новое исследование показывает основные компоненты квантового компьютера на основе кутрита

Команда, возглавляемая физиками из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского университета, успешно наблюдала шифрование квантовой информации, которое, как считается, лежит в основе поведения черных...