A team of engineers from the Americam Northwestern University has created an electrode for lithium-ion rechargeable batteries that allows the batteries to hold a charge up to 10 times greater than current technology. Batteries with the new electrode also can charge 10 times faster than current batteries. A paper describing the research is published by the journal Advanced Energy Materials. "We have found a way to extend a new lithium-ion battery's charge life by 10 times," said Harold H. Kung, lead author of the paper, professor of chemical and biological engineering. "Even after 150 charges, which would be one year or more of operation, the battery is still five times more effective than lithium-ion batteries on the market today." In current rechargeable batteries, the anode, made of layer upon layer of carbon-based graphene sheets, can only accommodate one lithium atom for every six carbon atoms. To increase energy capacity, scientists have previously experimented with replacing the carbon with silicon, as silicon can accommodate much more lithium: four lithium atoms for every silicon atom. However, silicon expands and contracts dramatically in the charging process, causing fragmentation and losing its charge capacity rapidly. Currently, the speed of a battery's charge rate is hindered by the shape of the graphene sheets: they are extremely thin -- just one carbon atom thick -- but by comparison, very long. During the charging process, a lithium ion must travel all the way to the outer edges of the graphene sheet before entering and coming to rest between the sheets. Now, Kung's research team has combined two techniques to combat both these problems. First, to stabilize the silicon in order to maintain maximum charge capacity, they sandwiched clusters of silicon between the graphene sheets. This allowed for a greater number of lithium atoms in the electrode while utilizing the flexibility of graphene sheets to accommodate the volume changes of silicon during use. Kung's team also used a chemical oxidation process to create miniscule holes (10 to 20 nanometers) in the graphene sheets so the lithium ions would have a "shortcut" into the anode and be stored there by reaction with silicon. This reduced the time it takes the battery to recharge by up to 10 times. The technology could be seen in the marketplace in the next three to five years, the researchers said. |
......... |
|
Rechargeable batteries of the future
Новости по теме:
Comments
- В этой теме еще нет комментариев
Add a comment
-
Скоро состоится «BAXI Expo и Партнёры» — выставка для специалистов в области ОВК! 25 июля в Тюмени пройдёт выставка-конференция «BAXI Expo и Партнёры» ...
-
К 2030 году рынок промышленных тепловых насосов принесет 15,86 миллиардов долларов США Среднегодовой темп роста 7,8% ...
-
Изменились требования к тепловой защите зданий Минстрой РФ опубликовал обновленный СП 50.13330.2024 «СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий». ...
-
Китай намерен построить в Таджикистане солнечную электростанцию В стране более 200 дней высокая интенсивность солнечного сияния ...
-
Mingyang создал двухроторную V-образную платформу плавучих ветряных турбин Официальный запуск платформы плавучих ветряных турбин OceanX ...
-
Tesla поможет Китаю увеличить вычислительные мощности страны на 30% к 2025 году Передовая технология хранения энергии Tesla Megapack ...
-
Ученые доказали рентабельность производства водорода из энергии морского ветра Прямо на станции морского ветра ...
-
-
В США испытают японскую технологию компактных вертикальных ветровых турбин Ее уникальность — в двух винтах, насаженных на одну ось ...
-
Электростатическое отталкивание набирает популярность в очистке солнечных панелей Инновация уже протестирована в Чили ...
-
Структурная батарея снизит массу автомобилей и самолетов на 50% Инновационный материал на основе графитовых нитей ...
-
Ученые открыли четыре новых анаммокс-бактерии для биоочистки воды Уникальные свойства бактерий будут применять для промышленных нужд ...
-
Корпорация Amazon перешла на 100% ВИЭ на семь лет раньше запланированного срока Amazon инвестировала «миллиарды долларов» в более чем 500 проектов ...
-
АО «СиСофт Девелопмент» сообщает о выпуске новой версии цифровой платформы Для управления жизненным циклом продукции – TechnologiCS 8.0 ...
-
Московские ученые «соткали» сверхтонкий материал для энергоемких аккумуляторов На разработку получено несколько патентов ...
-
В Петербурге разработали компактную батарею с «электрическими» бактериями внутри Ученые ищут индустриальных партнеров ...
-
Индонезия планирует применять водород на электростанциях мощностью 41 ГВт Водород является одним из решений по сокращению выбросов углерода ...
-
Ударные волны солнечного ветра способны повреждать электросети на Земле Опубликованы результаты наблюдений ученых из США ...
-
Прорывной электролит снижает стоимость твердотельных батарей на 90% Новая разработка специалистов Научно-технического университета Китая ...
-
WoodMac прогнозирует 3,8 ТВт новых солнечных электростанций к 2033 году Совокупная установленная мощность СЭС в мире увеличится почти в 4 раза ...
-
В МЭИ разработали систему управления водно-химическим режимом энергообъектов Она позволит повысить надежность оборудования и снизить затраты ...
-
Конференция «CSeзд промышленников и строителей» прошла в Москве При информационной поддержке журнала СОК ...
-
25 июля в Тюмени состоится выставка «BAXI Expo и Партнёры» Компания «БДР Термия Рус» проводит выставку-конференцию в Тюмени ...
-
JinkoSolar поставит 1 ГВт солнечных панелей для производства водорода в Саудовской Аравии Объект будет производить до 600 тонн безуглеродного водорода в день ...
-
В КНР запустили «первый в мире» накопитель на основе полутвердотельных аккумуляторов Проект Longquan Energy Storage ...
-
Актуальные для отрасли производства товаров для систем отопления вопросы обсудили на Общем собрании АПРО в Санкт-Петербурге Обмен мнениями об эксперименте по маркировке отопительных приборов ...
-
-
«БДР Термия Рус» примет участие в выставке загородных домов OPEN VILLAGE 2024! Гости выставки увидят и посетят более 50 настоящих домов ...
-
В России открылся второй климатический технопарк В России открылся второй Технопарк инженерных климатических систем и электроники ...
-
Объявлены имена лауреатов премии «Глобальная энергия» 2024 года Церемония награждения лауреатов пройдет в Москве 26 сентября 2024 г. ...
Подписка на новости отрасли
- 23.07.2024 10:00 - 13:00 Seminar Лунда: Завтрак с поставщиком «ENGO Controls»
- 23.07.2024 12:00 - 14:00 Webinar Инновации на рынке китайских товаров для тепло- и водоснабжения
- 24.07.2024 10:00 - 13:00 Seminar Завтрак с производителями «Shinhoo», «VandJord» и «Tecofi»
- 25.07.2024 09:45 - 17:00 Seminar Семинар по продукции ROMMER
- 25.07.2024 10:00 - 17:00 Seminar «День монтажника» LUNDA в Воронеже
- 25.07.2024 10:00 - 13:00 Seminar Лунда: Завтрак с поставщиком «ENGO Controls»