|  | 26 октября 2011 | Энергетика

Движение анионов фторидов позволит увеличить емкость новых аккумуляторных батарей.

Ионно-фторидная аккумуляторная батарея


Исследователи из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT) разработали новый принцип, который может стать базой для создания аккумуляторных батарей следующего поколения. В основе нового принципа лежит движение анионов, отрицательно заряженных ионов, фторидов между двумя электродами. Предварительные расчеты указывают на то, что емкость новых аккумуляторных батарей может превышать емкость литий-ионных батарей таких же размеров в несколько раз. Новые батареи будут более безопасными и менее дорогими за счет того, что в них не используется литий, достаточно дорогостоящий материал. Ионно-фторидные аккумуляторные батареи впервые были описаны в статье, опубликованной в журнале Journal of Materials Chemistry, авторами которой являются доктор Максимилиан Фичтнер (Dr. Maximilian Fichtner) и доктор Маннэнджи Анджи Редди (Dr. Munnangi Anji Reddy).

В настоящее время весьма широкое распространение получили литий-ионные аккумуляторные батареи. Наряду с их многими достоинствами, они, все же, имеют весьма ограниченную емкость. Но широкое распространение и усложнение различных мобильных устройств, электромобилей и другой техники, нуждающейся в достаточном количестве электроэнергии, обуславливает потребность в новых источниках энергии, меньшего веса и высокой емкости. Именно поэтому ученые из KIT ведут исследования в направлении альтернативных источников электроэнергии и аккумуляторных батарей.

Фториды металлов могут использоваться как замена литиевым материалам, которые выступают в качестве электролита литиево-ионных аккумуляторных батарей. Новые аккумуляторные батареи состоят из двух металлических электродов и фторосодержащего электролита. На поверхности одного из электродов формируется фторид металла, анион которого движется ко второму электроду, перенося электрический заряд. На втором электроде происходит обратный процесс, молекула фторида металла распадается на фтор и на чистый металл, а излишние электроны передаются электроду. "Поскольку атом металла может иметь и переносить не один, а несколько электронов, это позволят получить весьма высокий показатель плотности хранения энергии - в десятки раз выше, чем аналогичные показатели у литий-ионных аккумуляторных батарей" - объясняет доктор Максимилиан Фичтнер.

Исследования в данном направлении продолжаются. Ученым еще предстоит решить как минимум две основных проблемы, прежде чем можно будет говорить о внедрении разработанной технологии. Одним направлением исследований является улучшение конструкции аккумуляторной батареи с целью увеличения ее емкости и улучшения эксплуатационных характеристик, в том числе и цикличной стабильности. Вторая проблема является более серьезной. Сейчас в ионно-фторидной аккумуляторной батарее используется твердый электролит, который начинает работать только в условиях высокой температуры, дальнейшие исследования нацелены на поиск состава жидкого электролита, который будет годиться для его применения при обычной температуре окружающей среды.




Ключевые слова:
Аккумулятор, Батарея, Литий, Ион, Анион, Фторид, Металл, Заряд, Энергия, Электрон, Температура

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компании Hitachi-Maxell удалось увеличить в два раза емкость литий-ионных а ...
  • Мутировавшие вирусы могут стать основой новых высокоэффективных литий-возду ...
  • Емкость новых батарей с твердым Li-S-электролитом превышает в четыре раза е ...
  • Обнаружен критичный дефект аккумуляторных батарей современных электрических ...
  • Новый тип воздушных аккумуляторов - емкость в 10 раз выше.




  • 26 октября 2011 12:16
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Те же авиамоделисты согласятся и на недоработанный аккумулятор с разогревом smile
    Сделать только для него кожух и небольшой обычный аккумулятор для стартового нагрева.
    Да и для настоящих автомобилей так можно сделать, там объемы большие - экономия огромная будет.
        
    27 октября 2011 00:42
    #2 Написал: StarShutter

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Та елки-палки!!
    Я уже несколько лет читаю о разработках новых батарей нового поколения, только до сих пор сидим на Литий-ионных аккумуляторах для портативной техники. Даже литий-полимерные никак не захватят рынок, а ведь им тоже сколько лет.
        
    28 октября 2011 11:30
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    Анионы фторидов - весьма немаленькие частицы, движутся медленно, и как следствие - аккумуляторы на их основе, хоть и будут иметь большую емкость, но будут весьма медленно заряжаться и не смогут выдавать большой ток....


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.