Исследовательская группа из UNIST продемонстрировала, что жидкие электролиты в замороженном состоянии способны обеспечивать проводимость ионов лития, достаточную для работы батареи, — опровергая традиционное представление о том, что электролиты должны находиться в жидком состоянии для функционирования.
Исследование также выявило механизм переноса ионов лития в органических ледяных электролитах, открывая новые возможности для разработки твердоподобных электролитов для литий-металлических батарей (ЛМБ).
Результаты исследования опубликованы в онлайн-журнале Advanced Materials.
Как был изготовлен замороженный электролит Под руководством профессора Хён-Кона Сонга из Школы энергетики и химической инженерии UNIST и профессора Дон-Хва Со из Департамента материаловедения и инженерии KAIST команда создала органический ледяной электролит на основе этиленкарбоната (EC), циклического карбоната, широко используемого в коммерческих батареях.
Они исследовали, насколько хорошо электролит проводит ионы и насколько эффективно он транспортирует ионы лития в замороженном состоянии.
Результаты показали, что эти электролиты работают за счет скачкообразного механизма внутри твердой структуры, образованной иммобилизованными молекулами растворителя.
Почему замороженные электролиты важны для литий-ионных аккумуляторов В обычных литий-ионных батареях электролит представляет собой жидкий раствор солей лития, растворенных в органических растворителях, что позволяет ионам лития перемещаться между электродами во время зарядки и разрядки.
Температура плавления этиленкарбоната составляет около 37 °C, поэтому при комнатной температуре (~25 °C) он находится в твердом состоянии.
Обычно его смешивают с другими растворителями, чтобы снизить температуру плавления.
Однако в данном исследовании был разработан электролит, содержащий лишь небольшое количество соли лития , что позволило поддерживать его в замороженном, ледоподобном состоянии.
Характеристики и преимущества ледяного электролита Результаты экспериментов показали, что этот «ледяной электролит» обладал ионной проводимостью около 0,64 мСм/см и числом переноса ионов лития около 0,8 — значениями, сопоставимыми с показателями современных твердых электролитов.
При использовании в литий-металлических батареях замороженный электролит выдержал более 400 циклов заряда-разряда при комнатной температуре без внутренних коротких замыканий, демонстрируя стабильную и надежную работу.
Литий-металлические батареи рассматриваются как перспективное решение для хранения энергии в будущем, поскольку они способны накапливать до 50% больше энергии, чем обычные батареи.
Однако их более широкое применение ограничено такими проблемами, как образование дендритов — острых отложений лития, которые могут вызывать короткие замыкания, — и реакции между металлическим литием и жидкими электролитами.
Механизм ионного прыжкового переноса и перспективы дальнейших исследований Исследователи объяснили, почему ледяной электролит работает так хорошо.
Их анализ показал, что в замороженном состоянии молекулы растворителя иммобилизованы, а ионы лития перемещаются, перескакивая между соседними атомами кислорода в молекулах растворителя.
Такое целенаправленное движение ионов уменьшает побочные реакции и предотвращает образование дендритов — острых отложений, которые могут проколоть сепараторы и привести к поломкам.
Профессор
Сонг сказал:
«Хотя многие предполагают, что твердые электролиты должны быть жесткими неорганическими материалами или специальными полимерами, наши результаты показывают, что даже рыхлая, похожая на лед структура молекул растворителя может обеспечивать эффективную ионную проводимость.
Сейчас мы изучаем комбинации органических растворителей с более высокими температурами плавления, чтобы сделать этот подход практичным для реальных применений».
Сообщает android-robot.com
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- "Продолжаю верить в справедливость и закон". Владислав Бакальчук раскрыл детали судебных разбирательств с бывшей женой Татьяной Ким...
- В Курской области выявили 28 случаев фиктивной регистрации иностранных граждан...
- Депутат Нилов: у пенсионеров-должников могут удержать до 70% пенсии...
- Принц Гарри и Меган Маркл не могут найти дом после переезда в США...
- "Помните про Гитлера". Ксения Собчак заявила, что не любит домашних животных...
- «Это вам не Нива»: Рендерные снимки 5-дверной Suzuki Jimny привели автомобилистов в восторг...
03:28, 22 Фев Гибкость органических полупроводников: найден предел скорости для носимых устройств Учёные из Кембриджского университета впервые измерили, как жёсткость отдельных молекул органических полупроводников влияет на гибкость и потенциальну...
20:28, 10 Фев На 3D-принтере напечатали один из самых твердых инженерных материалов в отрасли Карбид вольфрама-кобальт (WC–Co) ценится за свою твердость, но это же свойство делает его необычайно сложным в обработке.
Существующий процесс являет...
19:11, 06 Апр В сочетании с правильным питанием EMS-тренировки дают заметные результаты уже в короткие сроки EMS-тренировки — это новый и эффективный подход в фитнесе, который сочетает обычную физическую нагрузку с воздействием электрических импульсов на мыш...
14:28, 07 Дек Спутник с ИИ выявил месторождение лития в Джеймс-Бей — Fleet Space В мировой космической отрасли происходят перемены, которые ещё несколько лет назад казались авантюрной футурологией. Алгоритмы, работающие автономно ...
09:28, 18 Июл В морской воде скрыты запасы лития и магния на 50 000 лет: как их добыть? Откуда в морской воде запасы лития и магния на 50 000 лет Обычно добыча полезных ископаемых ассоциируется с карьерами, шахтами и горами породы.
Но це...
14:28, 09 Май Морские роботы-геологи нашли залежи лития у побережья Калифорнии Автономные подводные аппараты, оснащенные нейросетевыми модулями геологоразведки, обнаружили крупные залежи литиевых рассолов в зоне разлома Сан-Андр...
08:28, 04 Апр Россия впервые за 20 лет нашла новые запасы лития. Металл нужен для высоких технологий Россия открыла новые запасы лития — впервые более чем за 20 лет.
Об этом заявил вице-премьер
Дмитрий Патрушев на заседании коллегии Федерального аген...
22:28, 12 Мар Рис за 48 рублей, макароны из твердых сортов по 38 рублей. Стоит ли ехать в «Светофор» за крупами и макаронами Прогород В магазине «Светофор» проверили, насколько выгодно закупаться макаронами и крупами.
Цены действительно низкие, но ассортимент круп оказался ...
16:28, 24 Июл ЕС разработал механизм воровства российской нефти Европейские государства разработали механизм, позволяющий реализовывать конфискованную российскую нефть без передачи выручки ее законным владельцам, ...
13:28, 31 Июл Учёные раскрыли механизм распознавания рака Т-клетками Учёные выяснили, как иммунные Т-клетки за несколько секунд распознают потенциально опасные клетки и принимают решение об атаке. Открытие может помочь...
14:28, 17 Май Трагедия в метро: мужчину затянуло в механизм эскалатора В Бостоне 40-летний отец двоих детей Стивен Маккласки скончался после несчастного случая на эскалаторе станции Дэвис, в ловушке которого он оказался ...
23:28, 14 Мар В России разработают механизм налогового стимулирования проектов для техсуверенитета Правительство России поручило профильным ведомствам до 19 августа подготовить предложения по новому механизму стимулирования бизнеса, вкладывающего с...
10:28, 05 Сен Российские учёные обнаружили механизм выживания раковых клеток Совместное исследование специалистов в области медицины, химии и физики выявило необычный механизм выживания раковых клеток. Учёные установили, что о...
11:28, 26 Июл Раскрыт тайный смысл подарка Токаева Путину Касым-Жомарт Токаев подарил Владимиру Путину в Омске картину, на которой изображены казахский учёный Чокан Валиханов и русский писатель Фёдор Достоев...
00:28, 17 Дек Дизайн HUAWEI Nova 15 раскрыт на официальных рендерах Компания HUAWEI официально подтвердила запуск серии Nova 15 — презентация пройдёт в Китае уже 22 декабря.В линейку войдут три смартфона: HUAWEI Nova ...
00:28, 18 Авг Раскрыт срок запуска продаж марки Tenet Он состоится в августе-сентябре нынешнего года, сообщают «Китайские автомобили» со ссылкой на слайды из дилерской конференции Tenet. Это новая марка ...
11:28, 20 Июн Запорожье готовят к бою: раскрыт главный план Зеленского Украинские власти начали частичную эвакуацию жителей Запорожья. Военный эксперт Евгений Михайлов в эксклюзивной беседе с aif.ru рассказал, к чему ВСУ...
04:28, 13 Фев ЦБ внедрил механизм возврата денег жертвам мошенников. Как это будет работать Банк России разослал банкам рекомендации с алгоритмом действий, который позволит гражданам отказаться от получения денег, поступивших на их счета в р...
20:28, 10 Фев Исследователи обнаружили мозговой механизм, лежащий в основе «вспышек интуиции» Несмотря на десятилетия исследований, механизмы, лежащие в основе быстрых вспышек озарения, меняющих восприятие человеком окружающего мира, так назыв...
22:28, 23 Дек Искусственный интеллект помог раскрыть механизм сверхпроводимости в новом материале Учёные из Университета Тохоку и компании Fujitsu использовали искусственный интеллект для анализа данных, полученных при исследовании сверхпроводящег...
04:28, 19 Авг Заклинил механизм: В Воронеже прибор для лечения рака убил пациентку Факт смерти подтвержден, однако связи со сбоем в оборудовании не обнаружено, - заявили в департаменте здравоохранения по Воронежской области. Чудовищ...
22:28, 11 Дек Депутат Лантратова: в РФ следует ввести единый механизм записи на продлёнку Парламентарий направила обращение с таким предложением в Минпросвещения. По её мнению, нужно также предусмотреть запись в группы продлённого дня (ГПД...
11:28, 14 Дек Антикитерский механизм связали с лунным календарем учёные Университета Глазго Более века назад у берегов Греции из глубины морского залива подняли загадочный артефакт, который впоследствии изменил представления ученых о возможн...
07:28, 03 Фев Раскрыт эффективный метод, которым пользуются китайцы на авторынке в РФ В российском автомобильном секторе всё активнее проявляется влияние Китая, где производители выходят на рынок быстро, а уже потом подстраиваются под ...
10:28, 13 Апр Тайный роман раскрыт: Мирослава Карпович выходит замуж Актриса Мирослава Карпович планирует выйти замуж за своего коллегу по театральной сцене Евгения Банифатова в ближайшее время. Об этом сообщает StarHi...
23:28, 27 Авг Рестлер, но не Леснар: Раскрыт неожиданный претендент на бой с Фёдором Емельяненко Глава Bellator по старой памяти не оставит Кейна Веласкеса без работы. Бывший чемпион UFC Кейн Веласкес, с 2019 года выступавший в рестлинге, уволен ...
18:28, 27 Июн Органические солнечные панели могут стать эффективнее — найден ключевой механизм Органическая солнечная энергетика получила шанс догнать кремниевуюМеждународные ученые разобрались, почему органические солнечные батареи до сих пор ...
05:28, 04 Апр Деньги стоят на паузе — но не исчезают: механизм возврата налогов в декретном отпуске Декретный отпуск — термин условный. Законодательство разделяет его на период беременности и родов, а также время по уходу за ребенком. Главная коллиз...
07:28, 28 Июн Океанологи в полном замешательстве: старый природный механизм в Атлантике перестал работать Долгое время океанологи верили в "великий конвейер" — естественную циркуляцию, которая гоняет воду в Атлантике и определяет погоду на десятилетия. Ок...
09:28, 13 Июл Доходы растут, а счастья нет: внутренний механизм превратил жизнь в бесконечный марафон Для многих людей деньги перестают быть просто инструментом для оплаты счетов, превращаясь в психологический суррогат самоценности. Когда базовые потр...
00:28, 23 Май Почему у тираннозавра были маленькие передние лапы? Секрет раскрыт Ученые наконец-то раскрыли секрет маленьких лап тираннозавра, и ответ звучит убедительно Передние лапы тираннозавра — один из самых узнаваемых парадо...
17:28, 25 Сен Омолодиться за 0 рублей: Раскрыт секрет питания и упражнений для максимального эффекта Капуста на завтрак, поклоны на обед и самогипноз перед сном. Питание — не единственное условие сохранения молодости. Люди, которые выглядят мол...
04:28, 28 Сен В КХЛ поймут: Раскрыт первый клуб НХЛ, который рискует не пережить карантин Сергей Бобровский и Евгений Дадонов могут стать безработными. В НХЛ вырисовывается первый претендент обанкротиться и, как следствие, вылететь в АХЛ, ...
18:28, 09 Мар Раскрыт секрет, как заставить страховщиков заплатить за «убитую» машину по максимуму Эпоха, когда тотальным повреждением считалась только груда металла после лобового столкновения, прошла. Сейчас автомобили напичканы чувствительной эл...
02:28, 21 Май Поддельные запчасти наводнили российский рынок: раскрыт масштаб проблемы На российском рынке за последние четыре года объём контрафактных автозапчастей взлетел в несколько раз. Об этом рассказали автодилеры, сотрудники сер...
01:28, 01 Янв Раскрыт хитрый способ получить доступ к чужим перепискам в WhatsApp* В сети набирает обороты мошенническая схема GhostPairing, которая позволяет читать чужие чаты и отвечать на них. Подробности в lifehacker. Согласно и...
23:28, 13 Янв Попользуется и кинет: раскрыт коварный план Apple на связь с Google Вслед за вчерашним внезапным анонсом сотрудничества между Apple и Google ради улучшения Siri аналитик TFI Securities Мин-Чи Куо выдал очень интересны...
22:28, 03 Окт Отомстит за колено Харитонова: Раскрыт следующий соперник Емельяненко в Bellator «Последний Император» может подраться в Англии с местным бойцом. Фёдор Емельяненко недавно рассказал, что его следующий бой в Bellator за...
10:28, 30 Апр Предмет культа. Раскрыт тайный смысл обычных домашних тапочек Домашние тапочки не так просты, как кажутся. Сегодня продаются любые — с разными мордочками, глазами, как кошечки, как танки, как гусиные лапки, левы...
07:28, 28 Июн Небесная прачечная закрыта: физики обнаружили скрытый механизм управления чистотой атмосферы Синоптики годами играли в метеорологический бильярд. Они смотрели, откуда дует ветер: если из грязной промзоны — жди смога, если с океана — дыши глуб...
22:28, 12 Мар Мозговой архив не уходит на пенсию: ученые открыли механизм вечной молодости нейронов Долгое время концепция "угасания" мозга была единственной догмой, которой придерживалась нейробиология: считалось, что после завершения периода разви...
10:28, 18 Фев Работает как единый механизм: в России внедрили роботизированный комплекс для обработки частей авиадвигателей На предприятии «ОДК-Сатурн», входящем в Объединённую двигателестроительную корпорацию Ростеха, запущен роботизированный комплекс для обра...
08:28, 23 Апр Минпромторг выступил против отмены параллельного импорта. Почему механизм всё ещё нужен России Полностью отменять параллельный импорт в России пока рано, заявил глава Минпромторга Антон Алиханов. Хотя страна уже начала производить многие товары...
11:28, 11 Апр Океан нагрелся — и начал захватывать сушу: скрытый механизм уже меняет карту мира Мировой океан перестал играть по правилам. В 2024 году данные со спутников заставили ученых NASA пересматривать модели, которые считались незыблемыми...
07:28, 01 Ноя Раскрыт секрет всех успешных и богатых людей: он оказался очень неприятным Кажется, стать безмерно богатым дано не каждому. Кадр из фильма «Волк с Уолл-стрит» Почти каждому человеку на Земле хочется стать успешным и богатым....
10:28, 13 Июл Samsung Galaxy Tab S12+ засветился на живых фото. Дизайн планшета раскрыт до анонса Samsung продолжает готовиться к запуску нового поколения флагманских планшетов Galaxy Tab S12. В сети появилось первое реальное изображение Galaxy Ta...
11:28, 11 Мар Опять всё слили: дизайн Google Pixel 11 Pro Fold раскрыт за полгода до презентации В сеть попали CAD-рендеры будущего Google Pixel 11 Pro Fold, опубликованные инсайдером OnLeaks совместно с порталом Android Headlines.Судя по изображ...
11:28, 20 Окт Для похудения нужны жиры: Раскрыт секрет правильной диеты в 2020 году Без сала, масла и жирного творога вес зависнет на месте. Жиры в ежедневном рационе помогают работе эндокринной и нервной системе, а также способствую...
21:28, 01 Апр Мир не высохнет целиком: скрытый механизм в тропиках не дает засухе погубить урожаи всех стран Океан работает как гигантский предохранитель. Пока климатические алармисты рисуют карты выжженной земли, данные за 120 лет показывают: планета умеет ...
12:28, 01 Июн Семейные бюджеты получили мощный импульс: власти запустили механизм неожиданного финансового возврата Государство запускает механизм "налогового кэшбэка" для семей с двумя и более детьми. С 1 июня Социальный фонд России (СФР) открывает прием заявок на...
11:28, 18 Ноя Huawei представит складной смартфон Mate X7 25 ноября: раскрыт дизайн и ключевые характеристики Huawei объявила о скором выпуске своего нового складного смартфона Mate X7. Презентация состоится 25 ноября в Китае — одновременно с дебютом фл...
22:28, 26 Июл Учёные впервые увидели запуск репликации ДНК в живой клетке и нашли молекулярный механизм расплетения генома Начальное плавление ДНК зафиксировали с точностью до пары основанийУчёные впервые смогли в деталях проследить процесс запуска репликации ДНК внутри ж...
08:28, 03 Янв Раскрыт важный секрет: что отличает женщину, у которой нет отбоя от мужчин от той, у кого нет внимания совсем Шедеврум Историй две, и они как будто с разных планет. В одной — девушка с модельной внешностью и хорошим образованием честно признается: за ней нико...
13:28, 29 Июл Nokia опять возвращается? Раскрыт дизайн легендарной Asha 305 с новой Pulse OS и 5-дюймовым экраном HMD Global продолжает возвращать легендарные бренды Nokia и готовит перезапуск линейки Asha. Одной из первых моделей станет HMD Asha 305, а изображен...
03:28, 29 Дек Бывший SsangYong готовит конкурента для Toyota Hilux — раскрыт дизайн нового пикапа KGM Musso Среднеразмерные пикапы пользуются большой популярностью во многих странах, и автопроизводители выстраиваются в очередь, чтобы бросить вызов бестселле...
11:28, 16 Июл Секретный план NASA раскрыт: за пределами Земли начинают строить фундамент будущей цивилизации NASA переходит от разовых высадок к стратегии долгосрочной колонизации, привлекая к подготовке лунных и марсианских миссий десятки частных компаний. ...
15:28, 09 Июн iPhone Ultra сможет точно понимать, насколько смартфон раскрыт, меняя интерфейс и звук Презентация ожидается в сентябреВ бета-версии iOS 27 обнаружена информация о механизме складывания iPhone Ultra (iPhone Fold), которую опубликовал Di...
10:28, 17 Июл Давыдов о предупреждениях на сайтах БК: «Проблема чрезмерного увлечения азартными играми не решается баннерами. Основной механизм – самоисключение» Исполнительный директор Первой СРО Букмекеров Олег Давыдов оценил возможную эффективность баннеров о рисках азартных игр на сайтах букмекеров. С 1 се...
17:28, 03 Авг Свищев об идее взимать компенсацию со сменивших гражданство спортсменов: «Это справедливый механизм. Назрел момент принятия решения» Депутат Госдумы Дмитрий Свищев высказался об идее взимать компенсацию со сменивших гражданство спортсменов. Ранее министр спорта Михаил Дегтярев заяв...
13:28, 13 Июл Крымский секрет лета раскрыт: забытые поселки у моря внезапно стали новыми магнитами для туристов Крымские курортные поселки Солнечная Долина и Угловое совершили неожиданный рывок в туристических рейтингах, закрепившись в десятке самых популярных ...
04:28, 02 Мар Не только белковая жизнь: раскрыт план поиска альтернативных форм жизни на Венере в рамках проекта «Венера-Д» Научный руководитель Института космических исследований (ИКИ) РАН академик Лев Зеленый рассказал о деталях миссии «Венера-Д». Главной зад...
04:28, 24 Май Секрет раскрыт: вот почему продавцы из Магнитов и Пятерочек забирают себе пакетики из ящиков с бананами - просто знают хитрость Фото Progorod58 Маленькие пакетики на дне банановых ящиков — не мусор, а технологичный инструмент, который сотрудники магазинов забирают себе. Внутри...