Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Схематическое изображение нанокомпозита сульфида лития и мезопористого углерода.
Рисунок 2. РФА анализ нанокомпозита Li2S/CMK-3.
Рисунок 3. а) На графике зависимости напряжения от удельной емкости можно заметить, что напряжение при первой зарядке заметно выше, чем при последующих. Эти кривые обладают нижним плато (соответствующим Li2S2 и Li2S) и нижним плато (соответствующим Li2Sx, 4<x<8). Это свидетельствует о том, что вначале электрохимически активной фазой является смесь Li2S и полисульфидов, улучшающих кинетические показатели катода. Тем не менее, отличие потенциала при первой разрядке лишь в 200 мВ также свидетельствует о том, что нанокомпозит Li2S/CMK-3 обладает хорошими кинетическими свойствами. b) График зависимости удельной емкости от номера цикла.

Чем можно заменить литиевый электрод?

Ключевые слова:  литиевая батарея

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

05 марта 2010

Совершенствование литий-ионных батарей не теряет своей актуальности. Причиной тому является, прежде всего, ограниченная удельная емкость материала электрода. Кроме того, сообщалось о недостаточной безопасности литиевого электрода из-за образования литиевых дендритов, которые могут привести к пробою сепаратора. Оба этих фактора побуждают исследователей продолжать поиски альтернативных материалов электрода.

Коллективом исследователей из Стэнфордского университета был предложен выход из сложившейся ситуации. В качестве катода ученые использовали композит, состоящий из сульфида лития и мезапористого углерода, а в качестве электрода кремневые нанонити. Композит Li2S/мезапористый углерод представляет собой гексагонально распределенный массив нанотрубок (толщиной 7-8 нм), разделенные между собой порами (диаметром 3-4 нм), которые заполнены сульфидом лития (рис.1). Этот композиционный материал обладает куда лучшей кинетикой по сравнению с обычным Li2S, что объясняется его строением: сеть углеродных нанотрубок представляет собой проводящую сеть, обеспечивающих доступ к изолятору (Li2S ) в порах, вместе с тем, субмикронный размер частиц углерода уменьшает диффузионный пробег лития. Выбор нанонитей кремния был продиктован долговечностью, а также высокой удельной емкостью.

Для получения катода мезопористый углерод (CMK-3) был нагрет с серой до 155 0С, когда вязкость серы минимальна. После того, как под действием капиллярных сил поры в CMK-3 заполнились серой, она была обработана н-бутиллитием для образования сульфида лития. В свою очередь, кремниевые нанонити были получены ПЖК методом, используя силан в качестве прекурсора (рис.2).

Для исследования электрохимических свойств исследователями была собрана полуячейка, в котором в качестве катода использовался Li2S/CMK-3, а электрода – литиевая фольга. Разрядная емкость после первого разряда достигла 573 мАч/г, что составляет 50% от теоретически рассчитанного (в пересчете на полную массу сульфида).

Авторы статьи сравнили электрохимические свойства электрода Li2S/CMK-3 и Li2S с одинаковой массовой долей сульфида лития: ожидаемо обладая одинаковой формой электрохимической кривой, тем не менее, удельная емкость электрода Li2S/CMK-3 на порядок выше, что свидетельствует о существенно лучшей кинетике (рис.3).


Источник: Nano Letters



Комментарии
Да нет, вредный уже давно по мобильникам распихан - это другой... они все вредные.
И с этой вредностью все смирились. Получается, что аккумулятор может взорваться, а виноват потребитель - не так эксплуатировал телефон. А он с изготовления уже опасен. Так?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Электронные мозги
Электронные мозги

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.