より長い電池の寿命のため:次のパフォーマンス・レベルへリチウム イオン電池を押すこと

高エネルギー密度、延長サイクル寿命およびメモリー効果無し:リチウム イオン電池は電子移動性のための希望のモバイル機器、また持参人のための最も広まったエネルギー蓄積装置です。研究者は電池を高性能および耐久性の次のレベルで押し、それらに大きい装置のためのよりよい使用可能作るために活動的な電極材料の新型を捜しています。「Nanostructuredリチウム イオン電池材料よい解決を提供できます」は無機化学の部門からのフレディKleitzを言います--クラウディオGerbaldiとともに、アプライド・マテリアルズのためのグループのリーダーおよびPolitecnicoのディディミアム トリノ、イタリアの電気化学が、調査の主要な著者であるウィーン大学の機能材料。

2人の科学者および彼らのチームが開発する混合された金属酸化物およびgrapheneに基づく2D/3D nanocompositeは真剣にリチウム イオン電池の電気化学の性能を高めます。「私達の試運転、3,000リバーシブル充満および排出上の前例のない可逆サイクルの安定性の新しい電極材料によって提供されるかなり改善された特定の容量で非常に高い現在の政体で1,280ミリアンペアまで循環させます」、部長フレディKleitzを言います。今日のリチウム イオン電池は約1,000の充満周期の後で性能を失います。

新しい調理法

慣習的な陽極は頻繁にグラファイトのようなカーボン材料のあります。「金属酸化物グラファイトよりよい電池容量がありますが、かなり不安定であり、より少なく伝導性」、にKleitzを説明します。研究者は両方の混合物の肯定的な特徴の最もよい使用をする方法を見つけました。彼らは、ほとんどの遷移金属酸化物のnanostructuresおよび合成物のそれらと比較された優秀な特徴を示す混合された金属酸化物および非常に伝導性および安定のgrapheneに基づいて電極の核分裂物質の新しい系列を開発しました。

手始めとして、最近設計されているに基づいてプロシージャを調理して、研究者は混合された金属を達成するために同種におよび管理された方法の下で銅およびニッケルを混合できました。nanocastingに基づく--mesoporous材料を作り出す方法--それらは気孔の広範なネットワークが原因で電解液からのリチウム イオンとの交換のための非常に高く活動的な反作用区域を持ちなさい構成されたnanoporous混合された金属酸化物の粒子を作成しました。科学者はそれから薄いgrapheneの層と混合された金属酸化物の粒子を堅く包むために噴霧乾燥のプロシージャを適用しました。

簡単で、有効な設計

e移動性のためのリチウム イオン電池の使用は環境の視点から問題となる、例えば未加工材料集中的な生産が原因で考慮されます。可能、最後同様に多くのエネルギーをできるだけ長く貯えることができ、製造するには余りにも費用集中的ではない小さい電池は大規模な装置の使用を進めることができます。「あるアプローチと比較しました、新しい高実行および長続きがする陽極材料のための私達の革新的な工学作戦は簡単、有効です。それは水ベースのプロセスであり、従って環境に優しく、産業レベルに適用されること準備ができた」調査の著者は完了します

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