Группа исследователей под руководством изобретателя литий-ионного аккумулятора Джона Гуденафа разработала новый тип батарей, которые не воспламеняются, обладают большей энергоемкостью и заряжаются быстрее.
Исследователи из Техасского университета в Остине разработали полностью твердотельные аккумуляторы, которые могут стать безопасной и более эффективной альтернативой литий-ионным батареям, сообщает UT News.
В ходе экспериментов аккумуляторы с твердотельными элементами продемонстрировали энергоемкость в три раза выше, чем емкость литий-ионных аналогов. Такие батареи быстрее заряжаются, выдерживают температуру до −60°C, а также не вредят окружающей среде — для их производства вместо достаточно редкого лития может использоваться натрий, который добывается из морской воды.
«Стоимость, безопасность, энергоемкость, скорость зарядки и продолжительность использования батареи — все это критически важные показатели для дальнейшего распространения электромобилей. Мы верим в то, что наше изобретение поможет решить многие проблемы, которые присутствуют в современных аккумуляторах», — рассказал Джон Гуденаф, профессор Техасского университета в Остине, изобретатель литий-ионных батарей и научный руководитель исследования.
В современных литий-ионных аккумуляторах используется жидкий электролит, который перемещает ионы лития между анодом и катодом. Если батарею зарядить слишком быстро, в жидком электролите образуются отростки лития, которые могут привести к короткому замыканию и возгоранию батареи.
В новом типе аккумуляторов, предложенном командой профессора Гуденафа (в этом году выдающемуся ученому исполнится 95 лет), в качестве электролита используется стекло. Это позволяет применять в качестве анода щелочные металлы (например, литий, натрий или калий) без образования отростков, а следовательно, без риска воспламенения батареи.
До этого заменить жидкий электролит в литий-ионных батареях на твердотельный попытались исследователи из Массачусетского технологического института. Ученые изучили возможность применения для этой цели сульфидов, однако они оказались слишком хрупкими для использования в аккумуляторах.
Комментарии
Не возражаю, но конкретных циферок по этим параметрам почему-то не приведено.
Стоимости нет
И срок жизни.
Окститесь, только что придумали. Какая стоимость?
Но, судя по всему, и дешевле (натрий вместо лития) и долговечнее (нет дендритообразования, ибо стекло вместо жидкости).
Если не фейк, конечно.
стекло - тема давняя. Минуту назад очередной раз споткнулся на террасе об запасной аккум со стеклянным наполнителем. Заряжается и в самом деле раза в три быстрее. На этом плюсы и кончаются. Пусковой ток на треть меньше аналогичного по весу электролитного. Пойду в гараж его уволоку что ли.
А удельная емкость?
точно не скажу, давно его не мерял. Написано 70Ач по факту что-то около того. По весу как сотка. По размеру как 55Ач. Но дизель на морозе его высаживает мухой. Зато успевает на 14вольтах жрать 20 ампер зарядного тока. Т.е. пара часов и он снова почти под крышку забит. И саморазряда не замечено, поэтому, как резервный и валяется. Если чуть-чуть других батареек не хватило - ставлю его и сразу завожу.
не думаю, что разница в емкости должна быть существенной. Тот же свинец, кальций, серная кислота, просто пластины на кучу раз обмотаны очень тонкой и плотной стеклотканью (один такой из любопытства разобрал) в столь огромном количестве, что под электролит почти места нет.
Здесь стекло - не электролит, а наполнитель.
стекло само по себе функцию электролита выполнять и не сможет. Потому что диэлектрик. Ну или я физику напрочь забыл.
значит или не стекло там будет, или не совсем стекло. Или так же, с дырками. Тут с вариантами-то небогато.
Богаче, чем Вы думаете. Помню, в юном технике был описан эксперимент по проверке электропроводности раскаленной докрасна стеклянной трубки.
Все еще твердая, но уже проводник. Не исключено, что присадки могут обеспечить электропроводность и при низкой температуре. Опять же, из школы: стекло не кристаллическое, а аморфное вещество, типа квазижидкость.
Авторы опубликовали результаты исследований в солидном научном журнале.Те кто в теме,могут подвергнуть их обоснованной критике.Но раз идет оформление патентов,то значит технология имеет перспективы.
> Но раз идет оформление патентов,то значит технология имеет перспективы.
Странная аргументация.
Опыт США показывает, что "перспективы" там прежде всего оцениваются с точки зрения возможности доения лохов.
сколько времени прошло от разработки литиевых до массового производства в 2000-е, еще в 90-е металл-гидриды, а чуть ранее никель-кадмиевые шли.
те же светодиоды чуть ли не с век внедрение шло.
Ну это же лаборатория пока. До технологии ещё сколько времени пройдёт?
Если описание что-либо не умалчивает, то по сырью видно, что потенциально дешевле: натрий, стекло...
Да ну. Стоимость конечного изделия из одного и того же химсостава может отличаться на порядки. Химсостава недостаточно для оценки себестоимости, нужно смотреть на весь цикл :-).
Разумеется, надо. Но если автор тот же, что и для литий-ионных батарей, то он эту проблематику должен хорошо понимать.
Но, в любом случае, надо ждать более полной информации.
графит тоже, как бы, недорогой. А вот графен уже подороже. Хотя казалось бы...
Поди знай, что там за технология, если бы просто было, типа на ведро натрия два ведра уксуса, засыпать кварцевым песком и воткнуть контакты из чугуния - давно бы уже изобрели и внедрили.
Графен тоже не сложен химически, но вот производить его никто кроме России так и не научился. Подчеркну, именно графен (трубка с однослойной стенкой), а не подделку под него (трубки с многослойной стенкой). Вот единственные производители "настоящего" графена: http://ocsial.ru/ru/.
Про компанию не так давно писали в Популярной механике, очень интересно было написано.
так и я про это. Может там надо атомы натрия строго в виде нецензурных молдавских слов на каждой песчинке стекла наносить. Причем только на одну грань и в один слой.
трубка - это вообще не графен. графен - он плоскость. И MWCNT не подделки, а вполне себе полезная вещь.
Да опять какое нить фуфло, которое счас запихает в теслы маск, поднимет стоимость акций , втюхает еще больше тесл. А через два года окажется что это набор квадратрых батареек обычных но с контактами из золота, и замена 80 тыс баксов.
А вы, часом, не из комиссии по лженауке?
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Полезность изобретений надо измерять в наночубайсах. А то непонятно.
Ага, а мощность отдачи (и зарядки тоже - кстати) энергии потребителю ну уж очень сильно зависит от подвижности зарядов в среде электролита. Ну и каковы сравнительные характеристики подвижности зарядов в жидком электролите и стекле? Думаю, речь о 2-3 порядках. Ну и какую хрень можно запитать от такого аккума?
Не спец, но так то, стекло бывает и жидким и проводимым, при определённых условиях, тот же силикатный клей например находится в водном растворе.
Фамилия профессора "сойдет"- good enough наводит на размышления)
Comrades
Сбросьте пожалуйста ссылки на последние ТТХ ЛИАБов.
Какова подтвержденная максимальная емкость/запас энергии? На кг веса.
Друзья! Дедушка опоздал на 37 лет!! Вот статья 1980 года, которая так и называется стеклянный электролит в серно-натриевом аккумуляторе:
https://www.researchgate.net/publication/252391573_Glass_as_the_electrolyte_in_the_NaS_battery
Со своей стороны хочу сообщить - серно-натревые аккумуляторы (с керамическим электролитом) производят серийно с 2000 года: https://www.ngk.co.jp/nas/.
В России такие разработки ведутся РАН: http://elibrary.ru/item.asp?id=27122743 - нет осознанной потребности во внедрении (долго, дорого, нечего украсть "инвесторам").