Ученые объединили спандекс и полимер
Наука и космос034 минуты назад
Исследователи из Университета Сонгюнгван и Сеульского национального университета создали новый полимерный связующий материал, который способен повысить емкость и долговечность литий-ионных аккумуляторов.
Эта новая разработка получила название Dual-Acting Hybrid Polymer (DHP). Она предназначена для применения в толстых электродах, которые позволяют увеличить объем хранимой энергии и, соответственно, продлить запас хода электромобилей.
Одной из основных проблем таких электродов является неравномерное распределение традиционного связующего материала в процессе производства. При высыхании он перемещается к поверхности, что приводит к снижению механической прочности электрода, ухудшению его электропроводности и ускоренному износу аккумулятора.
Чтобы преодолеть этот недостаток, ученые объединили два полимера с различными характеристиками — спандекс и полиакриловую кислоту. Спандекс придает материалу гибкость и помогает избежать образования трещин, тогда как полиакриловая кислота создает прочные химические связи между частицами электрода, увеличивая его надежность.
Еще одной особенностью DHP является то, что в процессе первых циклов зарядки материал самостоятельно формирует защитный литиевый интерфейс. Он улучшает движение ионов лития внутри аккумулятора, снижает внутреннее сопротивление и увеличивает эффективность работы батареи.
Испытания продемонстрировали, что новый связующий материал обеспечивает почти вдвое большую прочность сцепления по сравнению с широко распространенным поливинилиденфторидом (PVDF). В тестах на коммерческих аккумуляторных элементах батареи с традиционным связующим начинали значительно терять характеристики примерно после 95 циклов зарядки. Элементы с DHP сохранили около 86,8% первоначальной емкости даже после более чем 200 циклов.
По словам разработчиков, одним из ключевых преимуществ технологии является ее совместимость с уже существующими производственными линиями. Это означает, что производителям не потребуется менять оборудование или пересматривать технологический процесс, что значительно упрощает внедрение нового материала в массовое производство.
Ученые убеждены, что данная разработка может стать важным шагом к созданию литий-ионных аккумуляторов нового поколения, которые предоставят электромобилям больший запас хода, более длительный срок службы и повышенную надежность.
DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос0Наука34 минуты назад
Источник