Ученые совершили новаторское открытие с помощью батареи следующего поколения: «Наши результаты заполняют пробел»
Многие прорывные инновации оставляют за собой след в виде лабораторных отчетов после часов анализа, необходимых для их реализации. Результаты, которые сейчас документируются в рамках исследования лития-серы в Германии, могут привести к чему-то большому.
Это потому, что команда экспертов из Института Фраунгофера по материаловедению и лучевым технологиям, а также из Гельмгольц-Центра в Берлине проанализировала ячейки мешочка с помощью передовой спектроскопии, рентгеновской визуализации и других сканов. Исследователи измеряли температуру, силу и другие показатели по мере зарядки и разрядки ячейки, согласно Tech Xplore.
«Наши результаты заполняют пробел между фундаментальными исследованиями и передачей технологий и, в частности, позволяют сделать выводы о масштабируемости этой технологии аккумуляторов и дальнейшем развитии высокоэнергетических аккумуляторных систем», — сказал в резюме физик из Университета Гельмгольца Себастьян Риссе.
Литий-серные батареи используют недорогие материалы и могут достигать высокой плотности энергии, то есть количества электроэнергии, которое можно хранить. Эти преимущества делают их перспективным кандидатом на замену обычных литий-ионных батарей, которые используют дорогие и труднодоступные материалы.
Но они также страдают от более короткого срока службы, более низкой проводимости и расширения объема во время работы, что может повлиять на производительность. Дендриты, ветвистые металлические структуры, которые растут внутри пакетов и мешают работе, являются еще одной проблемой для химии, все по данным Tech Xplore и китайского производителя аккумуляторов UFine. UFine не участвовал в исследовании в Германии.
«Наше исследование направлено на выяснение этих процессов с целью усовершенствования этого типа аккумуляторов», — сказал Рисс.
Литий-серная наука показывает многообещающие результаты в лабораториях по всему миру. В Университете Аделаиды в Австралии эксперты разработали прототип, который может заряжаться/разряжаться менее чем за пять минут. Исследователи там
отметили, что зарядка такого типа батареи обычно занимает часы. В другом месте кембриджский спин-офф Molyon привлекает миллионы долларов инвестиций для совершенствования литий-серной батареи.
В Германии исследователи пришли к выводу, что перфорированный, более легкий катодный токосъемник «не ухудшает работу ячейки», как одно из полученных на данный момент открытий. Ионы перемещаются между анодом и катодом через вещество, называемое электролитом, во время работы, как описано Министерством энергетики США.
«Результаты этого исследования помогут оптимизировать производительность и срок службы литий-серных аккумуляторов, чтобы этот перспективный тип аккумуляторов мог соответствовать требованиям мобильных и стационарных систем хранения энергии», — написала группа , согласно Tech Xplore.
Менее дорогие, более производительные батареи важны, поскольку продолжается переход к более чистым источникам энергии для
путешествий и хранения. Важно отметить, что хотя обычные литий-ионные батареи дороги, требуют инвазивной добычи и иностранных цепочек поставок для производства, количество металлов, извлекаемых для них из земли, меркнет по сравнению с объемом ископаемого топлива, вывозимого из Земли каждый год,
согласно Sustainability by Numbers.
Разница составляет 7,7 млн тонн более чистых технологических минералов по сравнению с 16,5 млрд тонн угля, газа и нефти в год, согласно отчету. Более чистые батареи и сокращение использования невозобновляемого топлива могут ограничить производство задерживающего тепло загрязнения воздуха, которое Американская ассоциация по борьбе с легочными заболеваниями связывает с респираторными и другими рисками для здоровья.
Вы можете помочь дома с некоторыми выгодными обновлениями. Индукционные плиты и тепловые насосы — это один из способов получить более чистые, эффективные технологии, которые могут сэкономить вам серьезные деньги — до тысячи долларов или больше в год в некоторых случаях — в долгосрочной перспективе.
Читайте нашу главную страницу — Взгляд в будущее, Инновации, Технологии, Наука, Новые открытия, Изобретения