Заглянуть в будущее литий-ионных батарей

31Октября2016

Автор: Становой Сергей

Многие считают, что за литий-ионными батареями будущее. Возможно не в чистом виде, а со всевозможными изменениями, как в конструкции, так и в химическом составе, но пока что этому типу элементов питания пока еще нет альтернативной замены. И для того чтобы дальше развивать данную технологию исследователи из Университета Мичигана создали специальную действующую модель аккумулятора в разрезанном виде, которая позволяет напрямую заглянуть внутрь тех процессов, которые происходят во время заряда и разряда.

На данный момент существует ряд проблем, которые не позволяют и дальше столь стремительно развиваться литий-ионной технологии. Одной из них является эффект накопления так называемых «дендритов» – крошечных структур, налипающих на электродах и приводящих к быстрому снижению емкости аккумулятора, а также последующему выходу его из строя.

Новая действующая модель, по заверению самих разработчиков, позволит заглянуть в будущее литий-ионных батарей. С ее помощью можно буквально посекундно отслеживать процесс накопления крошечных структур, их форму и способ расположения на электроде. Теперь остается лишь экспериментировать с конструкцией электродов, химическим составом аккумулятора и электрическими параметрами его работы, чтобы добиться максимального уменьшения данного паразитного эффекта

С помощью новой модели можно будет устранить и другие проблемные моменты, значительно повысить электрическую емкость аккумуляторов, их долговечность и прочее.

На данный момент практически все разработчики элементов питания сначала создают структуру, хоть даже и прототип, затем тестирую ее, выявляют все негативные моменты, пытаются выяснить, с чем они связаны и снова разрабатывают новую конструкцию батареи с уже измененными параметрами. И так до тех пор, пока не получается создать что-то похожее на реально действующий прототип. Естественно, что с таким подходом избавиться от всех побочных эффектов литий-ионных аккумуляторов быстро не получится. Новая же модель исследователей из Университета Мичигана позволит значительно ускорить данный процесс.

Сейчас команда готовит свой прототип так сказать к серийному производству, чтобы им могли воспользоваться другие исследователи и ученые. Тем более, что себестоимость одного прототипа не так уж и высока – она равна примерно 100 $.

Ведь технический прогресс, в том числе и в области  электроники – это всеобщее дело. И не важно, кто создаст новый источник питания, придумает полезный электронный прибор или что-то еще. Важно, чтобы все эти новые разработки служили во благо, а не во вред человечеству.

Источник информации: Университет Мичигана (http://ns.umich.edu/)