Алюминиевая аккумуляторная батарея имеет срок службы до 10,000 XNUMX раз

Группа исследователей во главе с деканом Корнелльского университета и профессором инженерии Линденом Арчером объявили, что нашли новый, более экономичный материал для электрохимических элементов, в которых в качестве анода используется алюминий или цинк.. И было продемонстрировано, что новая технология, включающая алюминий, может производить перезаряжаемые батареи, которые могут обеспечить до 10,000 XNUMX безошибочных циклов, решая проблему роста дендритов в батареях из алюминиевого сплава большой емкости. Кликните сюда Вы можете найти корпус для защиты вашего аккумуляторного инструмента.

В предыдущих батареях из алюминиевого сплава большой емкости существовала серьезная проблема роста дендритов, что могло привести к короткому замыканию батареи, уменьшению емкости и другим проблемам.

Чжэн Цзинсюй и сотрудники, за счет проектирования геометрии и химии поверхности подложки и обеспечения равномерного осаждения металлического алюминиевого анода, может предотвратить рост дендритов в батареях из алюминиевого сплава в условиях циклов высокого тока и большой емкости.

В то же время на поверхности подложки из углеродного волокна металлический алюминий будет образовывать связь «алюминий-кислород-углерод», тем самым образуя высокооднородный осаждаемый слой, который наконец, позволяет металлическому аноду иметь высокую степень обратимости более 99% и циклическую стабильность до 3600 часов..

Одним из преимуществ алюминия является то, что он широко распространен в земной коре, трехвалентен и легок, поэтому обладает большей емкостью накопления энергии, чем многие другие металлы.

Однако алюминий трудно интегрировать в электроды аккумуляторов. Поскольку он химически вступает в реакцию с сепаратором из стекловолокна, если сепаратор из стекловолокна используется для физического разделения анода и катода, элемент закоротит и выйдет из строя из-за химической реакции.

Решение исследователей состояло в том, чтобы разработать подложку из переплетенного углеродного волокна, которая образует более прочные химические связи с алюминием. Когда батарея заряжена, алюминий осаждается в углеродной структуре за счет ковалентной связи, т. е. обмена электронной парой между атомами алюминия и углерода..

В то время как электроды в обычных перезаряжаемых батареях являются только двухмерными, эта технология использует трехмерную (или неплоскую) структуру, которая позволяет создавать более глубокие и однородные слои алюминия, которые можно точно контролировать.

В практических условиях, батареи с алюминиевым анодом могут быть обратимо заряжены и разряжены на один или несколько порядков больше, чем другие алюминиевые перезаряжаемые батареи.

В методе в основном используются химические движущие силы для обеспечения равномерного осаждения алюминия в пустотах трехмерной структуры. Кроме того, этот новый электрод имеет большую толщину и реагирует намного быстрее, чем другие электроды.

Узнать больше информации от Блог ЁНГУ, тебе понравится.