Все новости

Создан дешевый метод производства катодов литиевых батарей

Перемалывание материала с помощью барабанной мельницы обеспечивает высокое давление, необходимое для улучшения характеристик сырья, выяснили ученые из Бирмингемского университета

ТАСС, 29 сентября. Ученые из Великобритании выяснили, что высококачественные электроды для литий-ионных батарей и аккумуляторов можно создавать из перемолотого при помощи шаровой мельницы исходного сырья. Это простая и дешевая технология, сообщила в пятницу пресс-служба Бирмингемского университета.

"Это открытие позволит производителям литий-ионных батарей создать более дешевые и экономичные методы производства. Пятиминутная обработка материалов в шаровой мельнице позволяет проводить такие их трансформации, которые ранее требовали больших затрат энергии и специализированного оборудования", - заявила научный сотрудник Бирмингемского университета Элизабет Дрисколл, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Дрисколл и ее коллеги изучали свойства электролитов для литий-ионных батарей и аккумуляторов из молибдата лития - соединения молибдена, кислорода и лития. Это вещество, а также похожие на него материалы семейства DRX, каменных солей с высоким содержанием лития, сейчас рассматриваются как перспективная основа для катодов особенно емких литиевых аккумуляторов.

"Это открытие было почти случайным. Мы изначально перемололи молибдат лития для изучения круговорота кислорода в батареях. При дальнейшем анализе этого материала мы заметили, что эта процедура привела к появлению в нем кристаллических структур, которые ранее выявлялись только при высоком давлении", - пояснил профессор Бирмингемского университета Питер Слейтер, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

После этого ученые детально изучили структуру молибдата лития и двух других DRX-солей при перемалывании их кристаллов в шаровой мельнице, представляющей собой крутящийся барабан, в котором твердые вещества перетираются в порошок. Эти наблюдения указали на то, что подобная обработка приводит к фазовой трансформации веществ и изменениям их кристаллической решетки, для которых обычно требуется сжатие при давлении 10 тыс. атмосфер и выше.

Применение этого эффекта, по словам авторов работы, позволит создавать новые материалы для изготовления электродов литиевых аккумуляторов, которые будут отличаться низкой стоимостью производства или особенно высокой емкостью. Их разработка станет большим шагом к удешевлению систем запасания энергии, необходимых для перехода человечества к безуглеродной экономике, считают ученые.

Литий-ионные аккумуляторы сегодня являются основным источником питания для автономных устройств, от бытовых гаджетов до межпланетных зондов. Несмотря на все плюсы этих аккумуляторов, у них есть ряд недостатков, в том числе медленная скорость зарядки, взрывоопасность и ограниченная энергетическая емкость. К тому же ограниченные запасы сырья в будущем не смогут удовлетворить спрос на эти источники энергии, поэтому исследователи разрабатывают и изучают альтернативные материалы.