Батареи с электродами из пыльцы

      Комментарии к записи Батареи с электродами из пыльцы отключены

Батареи с электродами из пыльцы

Исследователи из университета Пердью (штат Индиана) нашли метод улучшить характеристики литий-ионных аккумуляторная батарей. Перепробовав множество вариантов сырья для того чтобы, они создали аноды на базе камышовой пыльцы.

Существующие литиевые аккумуляторная батареи имеют последовательность ограничений, которые связаны с применением графитовых анодов. Они скоро разрушаются при пиковых нагрузках и с каждым разом перезаряжаются всё хуже. Кроме того их изначально высокая удельная ёмкость уже не думается большой.

В наше время она делается новым сдерживающим причиной. От качества аккумуляторных батарей зависят характеристики машин Tesla, электробайков Victory Empulse, самолётов E-Fan и других перспективных разработок в сфере персонального электротранспорта.

Смотрите кроме этого: HP безвозмездно заменит бракованные батареи ноутбуков некоторых моделей

Несколько дней назад HP объявила мировую программу замены батарей и добровольного отзыва, употребляющихся в некоторых ноутбуках. Под воздействие программы попали проблемные батареи из некоторых моделей следующих серий ноутбуков: Compaq, ProBook, ENVY, Compaq Presario и Pavilion. Необходимо также подчеркнуть, что программа распространяется на все проблемные батареи из этих моделей, каковые были реализованы во время с марта 2013 года по август 2015 года.Эти аккумуляторная батареи воображают опасность перегрева, возгорания и, как следствие, нанесения ожогов пользователям.

Преодолеть эти ограничения удалось научной группе под управлением Виласа Пола (Vilas Pol) из химико-технологической школы при университете Пердью. В ней уже много лет ведутся разработки методик изготовления улучшенных анодных материалов с продолжительным и стабильным циклом эксплуатации. В ранних опытах изучались композиты на базе углерода с добавлением олова, сурьмы, германия и кремния.

на данный момент коллектив переключился на более экзотические материалы и добился удач.

Пыльца из аллергена преобразовывается в анодный материал (изображение сканирующей электронной микроскопии: Purdue University / Jialiang Tang, Kay J. Hagen).

Более качественную углеродную структуру анода удалось создать, применяя в качестве источника сырья камышовую пыльцу. На эйфорию аллергикам, страдающим поллинозом, она подвергалась высокотемпературному пиролизу в воздухе аргона, по окончании чего дожигалась при более низких (порядка 300 °С) температурах в присутствии кислорода.

Таким методом из растительного сырья удалось взять фрагменты из высокочистого углерода с подходящий объёмной структурой. Изготовленные из него аноды демонстрируют более высокую плотность тока разряда и разрешают расширить удельную ёмкость батареи до 382 мА?ч/г при рабочей температуре 25° C либо до 590 мА?ч/г при 50 °С. Для сравнения: теоретический предел удельной ёмкости литиевых аккумуляторная батарей с графитовым анодом образовывает 372 мА?аккумуляторная/г при комнатной температуре.

У реально производимых аккумуляторная батарей она заметно ниже.

В первых опытах новые аккумуляторная батареи всецело заряжаются за десять часов, но им хватает часа, дабы восполнить половину ёмкости. на данный момент коллектив исследователей трудится над способами ускорения зарядки и тестирует батареи на живучесть в различных режимах эксплуатации.

Кроме пыльцы различные группы исследователей уже пробовали применять и второе необыкновенное сырьё для того чтобы изготовить. К примеру, ветхие автомобильные покрышки, упаковки от арахиса либо плесневые грибки. Сущность всех аналогичных изысканий сводится к разработке более надёжных и «дружественных к окружающей среде» методик изготовления высокочистых углеродных электродов с оптимальной структурой.

В современном производстве графитовых анодов употребляются серная кислота и другие опасные реагенты. На промежуточных стадиях синтеза образуются побочные продукты с высокой степенью токсичности, каковые требуют сложной процедуры утилизации либо захоронения отходов.

Получение углеродных электродов из биологических материалов (наподобие пыльцы) либо разного мусора способом пиролиза разрешает удешевить производство, снизить эконагрузку и повысить уровень качества самих аккумуляторная батарей.

Создатель: Андрей Васильков

Интересные записи:

Пыльца — полезный продукт пчеловодства


Еще немного статей: