Нова розробка допоможе прискорити впровадження перезаряджуваних батарей і наблизити дослідників до створення високопродуктивної батареї для телефонів і електромобілів.
Автори нової роботи зробили батарею з хлором з лужних металів: вона заснована на зворотному хімічному перетворенні хлориду натрію (Na/Cl2) або хлориду літію (Li/Cl2) на хлор. Електрони переміщуються з одного боку перезаряджуваної батареї на іншу, а при перезарядці повертаються у вихідний стан.
Причина, по якій ніхто ще не створив високопродуктивну перезаряджувану натрієво-хлорну або літій-хлорну батарею, в тому, що хлор занадто реакційноздатний і його складно перетворити назад в хлорид з високою ефективністю. Коли це вдавалося зробити, продуктивність батареї виявлялася низькою.
Дослідники в новій роботі не збиралися створювати натрієві і літій-хлорні батареї, а просто вдосконалили існуючі технології з використанням тіонілхлориду - одного з основних елементів літій-тіонілхлоридних акумуляторів.
Далі вони сформували електрод з використанням вуглецевого матеріалу, який має структуру наносфери, заповненої безліччю ультратонких пор. На практиці ці порожні сфери діють як губка, вбираючи молекули хлору і зберігаючи їх для подальшого перетворення на сіль всередині мікропор.
Отримана комірка показала досить високу розрядну ємність - 2 800 міліампер-год на грам катода. Після цього автори несподівано виявили, що батарею можна перезарядити і потім розрядити знову.
Ємність такого циклу виявилася нижчою, ніж ємність першого розряду - 1 200 міліампер-год на грам катода при струмі 100 міліампер - проте надалі ємність більше не знижувалася. Батарея пережила 200 циклів заряду і розряду, зберігаючи кулонівську ефективність (відношення заряду, який батарея віддає при розряді, до того, який необхідний для заряду) близько 99%.
Читати далі
З'явився суперконденсатор розміром з пилинку: він в 3 тис. разів менше аналогів
У тираннозавра рекса в зубах були нервові датчики для розпізнавання видобутку
Розкрито вікову загадку джерела космічних променів у Чумацькому Шляху