Усовершенствование сухих электродов для литий-ионных аккумуляторов

02.08.2024

Исследовательская группа из UNIST под руководством профессора Кен-Мин Чонга совершила важный прорыв в области производства литий-ионных аккумуляторов (LIB). Новый экологически чистый процесс производства сухих электродов без использования вредных растворителей повышает производительность аккумуляторов и способствует устойчивости.

Традиционные методы производства мокрых электродов часто приводят к неравномерному распределению материалов, что снижает производительность аккумуляторов. Новый метод, предложенный учеными из UNIST, использует политетрафторэтилен (ПТФЭ) в качестве связующего, что позволяет избежать этих проблем. Процесс сухого электрода включает четыре основных этапа: формирование гранул, формовку пленки, прокатку и ламинирование. Команда оптимизировала условия на каждом этапе, чтобы обеспечить наилучшие физические, электрические и электрохимические свойства полуфабрикатов.

Использование ПТФЭ с высоким коэффициентом экструзии позволило создавать электродные пленки с высокой прочностью даже при низком потреблении энергии. Это улучшает микроструктуру и характеристики мощности электродов. Связующие в литий-ионных аккумуляторах играют ключевую роль в соединении активных материалов и электронов, и тип и содержание ПТФЭ оказывают значительное влияние на исходные характеристики сухих электродов.

Исследователи из UNIST определили оптимальную формулу NCM811/PTFE/технический углерод (CB)/углеродистая нанотрубка (CNT) = 96/2,0/1,8/0,2. Эта композиция продемонстрировала выдающуюся способность к разряду 80% при скорости 0,5 C (5 мА/см2) в сложных условиях. Данные результаты подтверждают высокую эффективность и устойчивость разработанных электродов.

Команда планирует продолжить исследования для улучшения характеристик толстых электродов, исследуя различные материалы. Эти дальнейшие разработки могут существенно повысить эффективность и устойчивость электромобилей и электронных устройств, что делает будущее более экологичным.

Прорыв, совершенный исследовательской группой из UNIST, представляет собой значительный шаг вперед в технологии производства литий-ионных аккумуляторов. Новый метод сухого электрода без использования вредных растворителей не только повышает производительность аккумуляторов, но и делает процесс более экологически чистым. Этот инновационный подход обещает сделать электромобили и электронные устройства более устойчивыми и эффективными, внося значительный вклад в развитие зеленых технологий и устойчивого будущего.

<< Назад: Жирная пища разрушает мозг 02.08.2024

>> Вперед: Тайна ярких расцветок тропических птиц раскрыта 01.08.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Токсичность пластиковых контейнеров 17.02.2025 Пластиковые контейнеры, прочно вошедшие в нашу повседневную жизнь, представляют собой не только удобство, но и потенциальную опасность для здоровья. Исследования показывают, что эти, казалось бы, безобидные предметы могут выделять вредные вещества, попадающие в пищу и, в конечном итоге, в наш организм. Эксперименты, проведенные китайскими учеными, выявили тревожные результаты. Крысы, употреблявшие воду, хранившуюся в пластиковых контейнерах для еды на вынос, даже в течение короткого времени, демонстрировали значительные изменения в кишечной микрофлоре и повреждения тканей сердечной мышцы. Эти данные свидетельствуют о том, что даже кратковременный контакт с нагретым пластиком может иметь серьезные последствия для здоровья. Основная опасность кроется в микропластике - мельчайших частицах пластика, способных мигрировать из контейнеров в пищу, особенно под воздействием тепла. Эти микрочастицы, а также содержащиеся в пластике химические вещества, такие как бисфенол А (BPA) и фталаты, нарушают работу эндокринной системы и связаны с различными заболеваниями, включая сердечно-сосудистые. Для минимизации этих рисков эксперты рекомендуют отказаться от использования пластиковых контейнеров для горячей пищи. Предпочтение следует отдавать альтернативным вариантам, таким как стекло или нержавеющая сталь. Кроме того, необходимо сократить общее потребление пластика в повседневной жизни и принимать меры по борьбе с его накоплением в окружающей среде. Микропластик уже проник во все сферы нашей жизни, попадая не только в пищу и воду, но и в воздух, которым мы дышим, и даже в ткани рыб, которых мы употребляем в пищу. Исследования показывают, что микропластик обнаруживается в различных тканях человеческого организма, что подчеркивает неотложность решения этой проблемы. Несмотря на необходимость дальнейших исследований для полного понимания долгосрочных последствий воздействия микропластика, уже сейчас очевидно, что принятие мер по минимизации контакта с ним, таких как использование непластиковых контейнеров и внимательный выбор упаковки продуктов, может способствовать улучшению здоровья миллионов людей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025