DeepLoco: роботи вчаться ходити за допомогою глибокого навчання
4 Серпня , 2017
Представлено електропозашляховик від Bollinger Motors з запасом ходу 320 км
4 Серпня , 2017

Іонні “магістралі” в електродах акумуляторних батарей дозволять їм заряджатись за лічені секунди

Відомо, що суперконденсатори можуть заряджатись і віддавати накопичену енергію набагато швидше, ніж акумуляторні батареї. Однак, суперконденсатори зазвичай мають малу ємність, а суперконденсатори великої ємності коштують набагато дорожче аналогічних акумуляторних батарей. Не так давно дослідницька група з університету Дрексела (Drexel University) закінчила розробку нового умовно двовимірного матеріалу, що отримав назву MXene. Електроди, виготовлені з використанням цього матеріалу, дозволять створити пристрій накопичення енергії, ємність якого буде порівнянна з ємністю акумуляторних батарей, а швидкість буде порівнянна зі швидкістю роботи суперконденсаторів. Іншими словами, новий пристрій буде здатний заряджатись повністю за лічені секунди.
“Існує загальноприйнята думка, що зберігання електрики у вигляді хімічної енергії, яка використовується в акумуляторних батареях і електролітичних конденсаторах, завжди повільніша, ніж зберігання електрики в прямому вигляді у двошарових конденсаторах і суперконденсаторах” – розповідає Юрій Гоготсі (Yury Gogotsi), провідний дослідник, – “Висока електронна провідність матеріалу MXene дозволяє заряджати дослідні зразки конденсаторів з такими електродами за десятки мілісекунд, що в свою чергу, дозволить заряджати за кілька секунд пристрої з ємністю, відповідною ємності акумуляторних батарей”.
Структура електродів така ж важлива, як і матеріали, з яких вони виготовлені. У електрода має бути кілька активних місць, в яких відбуваються окисно-відновні електрохімічні реакції. І чим більше таких місць, тим вища буде ємність батареї. Матеріал MXene, який представляє собою складну металокарбідну сполуку (Ti3C2Tx) має мікропористу структуру і по суті, є одним великим активним місцем, що дозволяє дуже великій кількості іонів приймати одночасну участь в електрохімічних реакціях.
“В традиційних батареях і суперконденсаторах іони повинні проходити не найкоротший шлях до активних місць, де відбувається накопичення енергії”, – розповідає Марія Лукацкая (Maria Lukatskaya), одна з дослідників, – “Іонна “магістраль” з матеріалу MXene, включена в структуру електроду батареї, дозволить іонам добиратись до місця призначення швидше і в більших кількостях”.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline