ООО КОМПАНИЯ "ЮСТАС"

thumbnail_telegram.png

telegram.png

Telegram

whatsapp.webp

Whatsapp

Прорыв в технологии литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) произошёл, когда исследователи начали использовать олово в качестве материала для электродов, чтобы повысить производительность.

Традиционно оловянные электроды сталкиваются со значительными трудностями из-за сильного увеличения объёма при литий-ионной зарядке. Однако исследователи из Германии успешно продемонстрировали, что оловянная пена, в отличие от обычной оловянной фольги, может эффективно решать проблемы, связанные с увеличением объёма, и является многообещающим решением для повышения производительности аккумуляторов.

Электроды на основе олова уже давно известны своей высокой плотностью энергии в литий-ионных аккумуляторах с теоретической ёмкостью 993 мАч/г-1. Однако значительное увеличение объёма олова во время литирования приводит к механическому напряжению внутри электрода, что в конечном итоге сокращает срок службы аккумулятора.

В результате кремний, который также обладает высокой плотностью энергии, часто используется вместо олова в литий-ионных аккумуляторах, несмотря на то, что у него есть свои недостатки.

В недавнем исследовании учёные использовали рентгеновскую визуализацию в реальном времени, чтобы понять, что происходит при зарядке и разрядке анодов на основе олова.

Исследователи сравнили два типа электродов на основе олова: плотную оловянную фольгу и новую структуру, напоминающую поролон. Было обнаружено, что электрод из поролона с пористой структурой гораздо более устойчив во время процессов литиации и де-литиации. Поры в поролоне служили буфером, компенсирующим расширение объёма, что значительно снижало механическое напряжение.

Полученные результаты подчёркивают потенциал анодов на основе олова в литий-ионных аккумуляторах и открывают путь для разработки более надёжных и масштабируемых электродов на основе олова. Аноды на основе олова также разрабатываются для натрий-ионных аккумуляторов нового поколения.

Вспененный электрод из пористого олова решает проблемы расширения литий-ионных аккумуляторов