Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Химическая промышленность

Графен поможет ученым из МГУ улучшить литиевые "батарейки будущего"

© Fotolia / arsdigitalМолекулярная структура графенаМолекулярная структура графена

МОСКВА, 9 авг – РИА Новости. Химики из МГУ создали и запатентовали устройство на базе графена, которое поможет им понять, почему литий-воздушные аккумуляторы заметно превосходят их литий-ионные аналоги по мощности, и сделать их долговечными. Описание прибора было опубликовано на сайте Федеральной службы по интеллектуальной собственности.

Автомобиль Tesla на международном автосалоне в Нью-Йорке
Химики из МГУ рассказали, почему у электромобилей не будет емких батарей
"В использовании графена сегодня нет ничего необычного, во многих лабораториях по всему миру научились выращивать и переносить его на нужную рабочую поверхность. Мы научились переносить графен на самые разные подложки, в том числе на твердый литий-проводящий электролит", — рассказывает  Даниил Иткис, химик из МГУ и один из создателей устройства.

Сегодня ученые активно пытаются найти замену литий-ионным источникам питания, которые используются в различных цифровых гаджетах, автономных медицинских приборах, промышленных инструментах и космических зондах. Емкость литий-ионных аккумуляторов относительно невысока, из-за чего их использование в электромобилях и других устройствах, требующих "промышленных" запасов энергии, крайне ограничено.

Как рассказывает Иткис, в последние годы на роль такой замены претендуют так называемые литий-воздушные аккумуляторы, роль источников тока энергии в котором играют атомы лития внутри самой батареи и кислород в атмосфере Земли. Такие батареи способны запасать в пять раз больше энергии, чем их конкуренты, и плотность накопления энергии в них сравнима с удельной энергоемкостью бензина и прочих видов топлива.

Такие батареи были созданы еще в 70 годах прошлого века, однако идею их разработки забросили из-за крайне невысокой долговечности таких устройств – они почти полностью приходят в негодность уже через несколько циклов разрядки и зарядки. В последние годы интерес к ним заново возродился из-за появления электромобилей, нанотехнологий и прочих плодов науки, позволяющих надеяться на то, что эта проблема будет решена. 

Год назад Иткис и его коллеги обнаружили, что полностью эту проблему нельзя ликвидировать – внутри таких батарей постоянно образуются агрессивные вещества, разрушающие их электроды. Можно лишь улучшить конструкцию "воздушных" батарей, повысив число циклов разряда и заряда до приемлемых величин.

Самолет заходит на посадку, архивное фото
В самолетах запретят провозить литий-ионные аккумуляторыСтандартные аккумуляторы, используемые в ноутбуках и фотокамерах, эксперты ICAO посчитали пожароопасными и ввели запрет на их провоз, пока для них не будет разработана огнестойкая упаковка.

Для решения этой задачи химики из МГУ создали прибор, своеобразный прозрачный "корпус" для аккумулятора, который позволяет им быстро изучать то, как разрушаются электроды в подобных батареях с разной компоновкой при их разрядке и зарядке.

Графен, как отмечают ученые, позволяет создавать очень тонкие и "прозрачные" для рентгена аккумуляторы, за содержимым которых можно следить, используя рентгеновские спектроскопы и другие источники электромагнитных волн. Как надеются ученые, подобные графеновые "корпуса" помогут улучшить работу не только литий-воздушных источников тока, но и другие типы батарей.

Оценить 18
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала