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
Komponenty
RS przejmuje Distrelec - powstaje nowy potentat dystrybucji przemysłowej
Komponenty
Generatywna sztuczna inteligencja zmienia globalny rynek procesorów
Aktualności
Samsung otwiera w Warszawie największe centrum biznesowe w Europie
Aktualności
Samsung i OpenAI nawiązują strategiczne partnerstwo na rzecz rozwoju globalnej infrastruktury AI
Produkcja elektroniki
Powstaje gigant wart 4,4 mld dolarów - czwarty co do wielkości dostawca sprzętu do produkcji płytek półprzewodnikowych w USA
Optoelektronika
Smartwatche napędzają rozwój wyświetlaczy Micro LED
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Wrzesień 2025
Magazyn
Sierpień 2025
Magazyn
Lipiec 2025

Najczęstsze błędy przy projektowaniu elektroniki i jak ich uniknąć

W elektronice „tanio” bardzo często znaczy „drogo” – szczególnie wtedy, gdy oszczędza się na staranności projektu. Brak precyzyjnych wymagań, komponent wycofany z produkcji czy źle poprowadzona masa mogą sprawić, że cały produkt utknie na etapie montażu SMT/THT albo testów funkcjonalnych. Konsekwencje są zawsze te same: opóźnienia i dodatkowe koszty. Dlatego warto znać najczęstsze błędy, które pojawiają się w projektach elektroniki – i wiedzieć, jak im zapobiegać.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów