Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Использование графена радикально увеличивает емкость аккумулятора

Аватар пользователя green

Использование графена радикально увеличивает емкость аккумулятора

Исследователи из фирмы «Самсунг» разработали новую технологию, которая позволяет напылять на кремниевый катод слой графена. Это позволяет практически удвоить емкость литий-ионных аккумуляторов!

Использование кремния в качестве катода не представляет,проблема в том,что кремний является слишком хрупким. Кремниевые нанопроволоки оказались более надежными, но даже они были слишком хрупкими. Исследователи упорно стараются найти способы обойти эту проблему, потому что кремниевые электроды, как было доказано еще более десяти лет назад, увеличивают емкость литий-ионного аккумулятора. (на кг) в разы. Это означает плотности энергии 1000 Втч/кг по сравнению с 500 Втч/кг в лучших моделях в настоящее время.

Это лишь один из многих примеров, когда технологии на основе графена меняют правила игры во многих сферах. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature,ссылка Nature Communications

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(12:30:24 / 04-07-2015)

Как обычно - пиарится лишь один из ключевых показателей, как будто других не существует (себестоимость, долговечность и т.д.). 

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(12:53:40 / 04-07-2015)

>>Исследователи из фирмы «Самсунг» разработали новую технологию, которая позволяет напылять на кремниевый катод слой графена. Это позволяет практически удвоить емкость литий-ионных аккумуляторов!


Вот только как говорится "только не машину, а квартиру. И не в лотерею, а в покер. И не выиграл, а проиграл".


В статье речь не о ёмкости аккумулятора и даже не о электрохимической системы в целом, а только о аноде. А электрохимическая система состоит вообще-то ещё и из катода (а в аккумуляторе ещё электролит, мембраны, конструкция и т.д.). Причём по вкладу в массу системы катод уже давно в большей степени ограничивает характеристики, чем анод, о котором речь в статье. В результате это в "два раза лучше" на практике даст улучшение на 20-30% максимум. 


Кстати они сами об этом пишут:


These volumetric energy densities of the graphene-based full cells are converted to 242.0 and 169.6Whkg−1 at the first and 200th cycles, which are ~22% and 0% times higher than those of the graphite-based control full cell, respectively.


Т.е. лучшие характеристики для элемента в целом (а не анода в отдельности, который сам по себе никому не интересен) превышает характеристики обычных традиционных схем только на 22% и то только первые 200 циклов (что весьма немного, т.е. характеристики их анод теряет заметно быстрее стандартного). 


Т.е. выигрышь по ёмкости по ёмкости не велик, а деградация как видно сильнее, чем в стандартной схеме. В общем  "прорыв" получается явно крайне сомнительным. 


Аватар пользователя green
green(4 года 8 месяцев)(13:05:21 / 04-07-2015)

Они также пишут:

When paired with a commercial lithium cobalt oxide cathode, the
silicon carbide-free graphene coating allows the full cell to reach volumetric energy densities of 972 and 700 Wh l -1 at first and 200th cycle, respectively, 1.8 and 1.5 times higher than those of current commercial lithium-ion batteries.

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(13:23:14 / 04-07-2015)

Вот именно, что на литр, а не на килограмм. А по массовой (а не объёмной) ёмкости выигрыша почти нет. Т.е. их элемент при той же ёмкости геометрически чуть меньше, а по массе почти не отличаются от стандартного. Для транспортных приложений (электромобили и какие-нибудь коптеры) объём не очень важен, критична масса, а здесь они вообще ничего не улучшили. 

Для айфонов конечно важнее объём, но там очень важна долговечность, а у них с ней не так чтобы было очень хорошо (сильная потеря ёмкости уже на 200 циклах).

В общем особого прорыва не видно, а ниша для такой схемы не очень понятна (если доведут долговечность хотя бы до 2000 циклов в носимой электронике пошли бы применение, айфон стал бы работать процентов на 30% долше :) ).

Аватар пользователя green
green(4 года 8 месяцев)(13:33:15 / 04-07-2015)

А разве  данный электрод как-то существенно влияет на плотность,объемную массу аккумулятора?

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(13:44:37 / 04-07-2015)

>>А разве  данный электрод как-то существенно влияет на плотность,объемную массу аккумулятора?


Конечно влияет. Если по массе основной вклад даёт очень плотный катод, то по объёму сравнительно лёгкий, но малоплотный графитовый анод. Так графитовый анод они и уменьшили, кроме того из-за добавления кремния должна ещё и возрасти его плотность. Поэтому объёмная масса у их схемы очевидно выше, чем у стандартной.


Собственно они в выводах приводят как объёмные так и массовые характеристики:


The present full cell exhibited 972Whl−1 at its initial cycle, and this value decreased to 700Whl−1 after 200 cycles (Fig. 5c). It is also worth noting that the capacity after 200 cycles is still 1.5 times higher than that (471Whl−1) of the graphite-based control cell. These volumetric energy densities of the graphene-based full cells are converted to 242.0 and 169.6Whkg−1 at the first and 200th cycles, which are ~22% and 0% times higher than those of the graphite-based control full cell, respectively.


Откуда очевидно, что средняя плотность элемента у них возрасла в 1,5 раз сравнению со стандартной схемой. Что впринципе вполне ожидаемо.

Аватар пользователя green
green(4 года 8 месяцев)(15:03:04 / 04-07-2015)

Спасибо.Что ж,уменьшение объема  тоже имеет значение.

Аватар пользователя Замполит
Замполит(3 года 8 месяцев)(12:59:26 / 04-07-2015)

вот выпустят готовый продукт - посмотрим, а пока похоже на инфу для игры на бирже

Аватар пользователя green
green(4 года 8 месяцев)(13:08:01 / 04-07-2015)

Когда они выпустят готовый продукт,вы будете не посмотреть,а тратить валюту на его покупку.И подозреваю,что очень долго.

Самсунгу  игра на бирже не требуется,это не провинциальный стартап.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(13:14:21 / 04-07-2015)

> Самсунгу  игра на бирже не требуется,это не провинциальный стартап.

Гы, ну и логика.

Ведь корпорации никогда не кредитуются, например, под залог своих акций. 

Аватар пользователя green
green(4 года 8 месяцев)(13:34:47 / 04-07-2015)

Подозреваю,что Самсунг дорожит своей репутацией.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(13:40:59 / 04-07-2015)

Подозревай, что угодно, нас интересуют факты. 

Аватар пользователя AM
AM(3 года 4 месяца)(14:49:19 / 04-07-2015)

кредитуются, например, под залог своих акций


То есть, корпорация выкупает свои акции и получает кредит под залог этоих акций или корпорация специально дополнительно эмитирует акции, чтобы под их залог получить кредит?)

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...