Двухфункциональный электролит — основа для долгоиграющих батареек нового поколения

7 Мая 2014 в 19:00, Николай Хижняк 6 820 просмотров 3

electrolyte

Всем наверняка известно, что каждый из трех основных компонентов батарейки — отрицательно заряженный анод, положительно заряженный катод, а также электролит с ионной проводимостью — несут только по одной функции. Однако команда исследователей из Национальной лаборатории Оук-Ридж, принадлежащей Министерству энергетики США, решила найти способ и наделить электролит дополнительной функцией, которая позволит существенно увеличить емкость и время работы батарей.

Для проверки эффективности нового разработанного электролита команда ученых использовала литий-фторуглеродную батарею, так как этот тип батареек ценится за свою долговечность, энергетическую плотность и стабильность. Добавив твердый электролит из тиофосфата лития, команда создала батарейку, в которой электролит выполняет роль не только ионного проводника, но и является основой катода. В результате этого емкость батареи возросла на 26 процентов по сравнению с обычной батарейкой, в которой электролит и катод выполняли лишь по одной функции.

dual_functioning_electrolyte1

«Когда батарея разряжается, она производит литийфторидную соль, являющуюся катализатором электрохимической активности электролита», — говорит Чэнду Лян, научный сотрудник Национальной лаборатории Оук-Ридж и один из авторов этого исследования.

«Этот процесс в буквальном смысле трансформирует электролит в активный компонент, отвечающий за ее энергоемкость».

Со слов ученых, новая технология двухфункционального электролита может добавить десятки лет службы таким батареям. Потенциал использования подобных батарей очень широкий. Они могли бы особо пригодиться там, где перезарядка или замена батарей была бы проблематичной, например, в электростимуляторах, системах бесключевого доступа, или дистанционных датчиках.

«Если вы используете электрический кардиостимулятор, то вам не придется делать операцию по замене батареи, например, каждые 10 лет», — говорит Лян.

«Как вам кажется идея возможности работы батареи в течение 30, или даже 50 лет? Это открытие делает нас на шаг ближе к подобной возможности».

Основные детали этого исследования были опубликованы на страницах научного журнала американского общества химиков.

Двухфункциональный электролит - основа для долгоиграющих батареек нового поколения

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

3 комментария

  1. dgon

    Даже читать не стал. Анод это положительный, а катод отрицательный...

    • timoseyka

      Действительно грубая ошибка, но я дочитал?) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • Николай Хижняк

        С чего вы взяли что это ошибка? Разницу между гальваническими элементами и элементами на основе электролиза знаете?

        В электрохимии принято считать, что катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления, а анод — тот, где протекает окисление. При работе электролизера (например, при рафинировании меди) внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов (отрицательный заряд) , здесь происходит восстановление металла, это катод. На другом электроде обеспечивается недостаток электронов и окисление металла, это анод.

        В то же время при работе гальванического элемента (к примеру, медно-цинкового) , избыток электронов (и отрицательный заряд) на одном из электродов обеспечивается не внешним источником тока, а собственно реакцией окисления металла (растворения цинка) , то есть здесь отрицательным, если следовать приведённому определению, будет уже анод. Электроны, проходя через внешнюю цепь, расходуются на протекание реакции восстановления (меди) , то есть катодом будет являться положительный электрод.
        http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%ED%EE%E4

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.