Piasek zwiększy efektywność baterii litowo-jonowych

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego opracowali nowy akumulator litowo-jonowy, który pod względem wielu parametrów przewyższa standardy przemysłowe. Inżynierowie uważają, że dzięki zastosowaniu nowego materiału i zwiększeniu wydajności, żywotność akumulatorów w pojazdach elektrycznych może wzrosnąć nawet o 300%. Nowym materiałem do budowy anody w bateriach litowo-jonowych ma być... piasek.

Posłuchaj
00:00

Większość obecnie użytkowanych i dostępnych komercyjnie baterii wykorzystuje anody wykonane z grafitu. Materiał ten działa dobrze, ale granice jego możliwości zostały już właściwie osiągnięte. W rezultacie obecnie poszukiwane są materiały alternatywne, a jednym z nich jest krzem.

- To jest Święty Graal - niski koszt, nietoksyczny, przyjazny dla środowiska sposób wytwarzania anod dla baterii litowo-jonowych wysokiej wydajności - mówi pracujący z profesorami Mihrimah i Cengiz Ozkan doktorant Zachary Favors.

W celu wykonania nowego rodzaju anody do uniwersyteckiego laboratorium dostarczono piasek o dużej zawartości kwarcu, pochodzący z Cedar Creek Reservoir, na wschód od Dallas. Po jego zmieleniu do skali nanometrowej oraz poddaniu szeregowi etapów oczyszczających i zmieniających jego barwę z brązowej na białą, uzyskano proszek przypominający cukier puder. Po dodaniu soli i magnezu proszek podgrzano, aby magnez mógł wyrugować tlenu z kwarcu, dzięki czemu otrzymano czysty krzem. Sól stanowiła pochłaniacz ciepła. W efekcie uzyskano nanokrzem mający trójwymiarową, porowatą formę, podobną do gąbki. Okazało się, że porowatość jest kluczem do poprawy wydajności baterii zbudowanych z nanokrzemu.

Naukowcy pracują obecnie nad możliwościami produkcji większych ilości nanokrzemu z plażowego piasku, by przejść od wytwarzania baterii o wielkości monety do baterii stosowanych w telefonach komórkowych.

Patenty dotyczące nowych technologii zostały już złożone a opisy odkryć opublikowano w czasopiśmie Nature Scientific Reports.

źródło: CleanTechnica
zdjęcie: University of California, Riverside (w pojemnikach od lewej: piasek nieoczyszczony, piasek oczyszczony, nanokrzem)

Powiązane treści
Akumulatory ze stałym elektrolitem - czy przyniosą przełom?
Czy baterie magnezowo-jonowe będą lepsze niż litowo-jonowe?
E-mobility głównym klientem na ogniwa litowo-jonowe
Na Uniwersytecie Warszawskim opracowano nowy typ litowo-jonowych akumulatorów
Baterie litowo-metalowe podwoją czas pracy elektroniki
LG zbuduje w Europie fabrykę baterii do samochodów elektrycznych - być może we Wrocławiu
Jakie materiały poprawią właściwości akumulatorów litowo-jonowych?
Tajwańscy naukowcy rozwijają akumulatory magnezowo-jonowe
Postęp w rozwoju baterii - dobre i złe wieści
EVE członkiem programu Innotech w zakresie akumulatorów
Urządzenie cienkowarstwowe źródłem zasilania w technologii "wearable"
Zademonstrowano baterię pozwalającą naładować telefon w 30 sekund
Opracowano koncepcję baterii protonowej
Tworzywa zdolne do samonaprawy zwiększą trwałość baterii litowo-jonowych
Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda rozwijają efektywne baterie cynkowo-powietrzne
Oddychające biobaterie z Instytutu Chemii Fizycznej PAN
Rewolucyjna bateria litowo-powietrzna od IBM-a do pojazdów elektrycznych
Baterie litowo-jonowe będą tanieć coraz wolniej
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Zasilanie
Onsemi i Nvidia wdrożą zasilanie 800 V dla centrów danych AI nowej generacji
Komponenty
Sensrad i Arbe Robotics wprowadzają na rynek pierwsze radary 4D z układem nowej generacji
Produkcja elektroniki
SEMI Europe publikuje zalecenia dotyczące rewizji REACH
Mikrokontrolery i IoT
Astute Group globalnym dystrybutorem układów pamięci i mikrokontrolerów Puya Semiconductor
Produkcja elektroniki
Rynek półprzewodników RF w fazie szybkiego wzrostu. Czy dla RF rozpoczyna się nowa era?
Produkcja elektroniki
Pierwiastki ziem rzadkich stały się narzędziem wojny handlowej
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Lipiec 2025
Magazyn
Czerwiec 2025
Targi zagraniczne
Elmässan Stockholm 2025

Komponenty indukcyjne

Podzespoły indukcyjne determinują osiągi urządzeń z zakresu konwersji mocy, a więc dążenie do minimalizacji strat energii, ułatwiają miniaturyzację urządzeń, a także zapewniają zgodność z wymaganiami norm w zakresie EMC. Stąd rozwój elektromobilności, systemów energii odnawialnej, elektroniki użytkowej sprzyja znacząco temu segmentowi rynku. Zapotrzebowanie na komponenty o wysokiej jakości i stabilności płynie ponadto z aplikacji IT, telekomunikacji, energoelektroniki i oczywiście sektorów specjalnych: wojska, lotnictwa. Pozytywnym zauważalnym zjawiskiem w branży jest powolny, ale stały wzrost zainteresowania klientów rodzimą produkcją pomimo wyższych cen niż produktów azjatyckich. Natomiast paradoksalnie negatywnym zjawiskiem jest fakt, że jakość produktów azjatyckich jest coraz lepsza i jeśli stereotyp "chińskiej bylejakości" przestanie być popularny, to rodzima produkcja będzie miała problem z utrzymaniem się na rynku bez znaczących inwestycji w automatyzację i nowe technologie wykonania, kontroli jakości i pomiarów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów